Технологические расчеты проектирования производства шерстяной пряжи по аппаратной системе прядения
| |коэффициент вариации кружков по массе | | |
| |разность масс обоих половин бобины | | |
| |разность между массой одной бобины и средней массы | | |
| |всех бобин | | |
1.3. Предварительный состав смеси.
Характеристика компонентов смеси
Выбор состава смеси является ответственным этапом, так как состав
смеси определяет не только технологические показатели производства пряжи,
но и экономические. Поэтому при выборе состава смеси следует в первую
очередь руководствоваться опытом работы предприятия и знаниями, полученными
в процессе обучения.
Принятые рецепты смесей для выработки заданного ассортимента будут
считаться ориентировочными, поскольку требуют проверки их на прядильную
способность. Предварительный состав смеси, рекомендуется представить в
форме таблицы 1.5.
Таблица 1.5
Предварительный состав смеси
|№ |Наименование компонентов смеси |Процентное |Цена 1 кг, |
|п/п | |содержание |руб. |
|1. | |(1 | |
|2. | |(2 | |
|… | |(… | |
|n | |(n | |
| | |100 % | |
На основании принятого состава смеси дается подробная характеристика
каждого компонента в отдельности. Характеристику компонентов следует
излагать в произвольной форме в соответствии с ГОСТами на натуральную
шерсть [7,8,9], химические штапельные волокна [10,11,12, 13] и ОСТа на
отходы шерстяной промышленности [14]. Характеристика должна отражать все
необходимые технологические свойства того или иного компонента смеси и
позволяла бы использовать их в дальнейших расчетах пояснительной записки.
2. Выбор тонины и длины химических волокон.
Проверка прядильной способности смеси
2.1. Выбор тонина и длины химических волокон
Наличие химических волокон в смесях оказывает весьма значительное
влияние не только на качественные показатели готового товара, но и на
технико-экономические показатели всего производства от смеси до готового
изделия.
Для того, чтобы добиться наивысших технико-экономических показателей
при переработке химических волокон в смесях с шерстью необходимо правильно
и рационально подойти к выбору тонины и длины химических волокон. Выбор
тонины и длины химических волокон следует вести по методике В.И. Гусева,
которая подробно изложена в учебнике [15]. Согласно этой методике диапазон
тонины химических волокон, который необходимо вкладывать в проектируемую
смесь определяется по двум параметрам
Т1 = [pic]
(2.1)
Т2 = [pic]
(2.2)
где: Т1, Т2 – соответственно максимальная и минимальная тонина
химического волокна; dср – средняя тонина волокна шерсти, мкм; ( - среднее
квадратическое отклонение волокон шерсти по тонине, мкм; ( - плотность
смешиваемого химического волокна, г/см3; А – поправочный коэффициент,
учитывающий неравномерность химических волокон по тонине, мкм, А =
0,90(0,95.
Значения показателей dср, ( - приведены для различных видов шерсти в
справочнике по шерстопрядению [16], в приложении 1. Значение показателя
плотности (, для различных видов волокон приведены в приложении 3.
Диапазон длины химических волокон определяют из следующих выражений:
L1 = Lср( К1 ( К2;
(2.3)
L2 = Lср + ( + n ( l.
(2.4)
где: L1, L2 - соответственно минимальная и максимальная длина
химического волокна, мм; Lср – средняя длина волокон шерсти, мм; ( -
среднее квадратическое отклонение длины волокон шерсти, мм; l – классовый
промежуток длины волокон в диаграмме распределения:
l = 10 мм; n – число классовых промежутков; для тонкой шерсти n = 0,
для полутонкой шерсти n = 1 и для неоднородной шерсти n = 1(3; К1 –
коэффициент, учитывающий степень неровноты штапельного волокна по длине, К1
= 1,05(1,10; К2 – коэффициент, учитывающий степень укорочения длины волокон
в зависимости от метода кардочесания; вида волокон, прочности, долевого
содержания.
- При раздельном кардочесании К2 = 1,026(1,146;
- При совместном кардочесании К2 = 1,029(1,247.
Значения показателей Lср и ( для различных волокон шерсти приведены
в учебнике [17], в приложении 2.
Произведя необходимые расчеты по формулам 2.1, 2.2, 2.3, 2.4,
выбирают с использованием ГОСТов [10,11, 12,13] и приложения 3 необходимую
тонину и длину штапельного волокна, выпускаемого промышленностью.
2.2. Проверка прядильной способности проектируемой смеси
Прядильную способность смесей и отдельных ее компонентов в аппаратном
прядении шерсти принято характеризовать наименьшей расчетной линейной
плотностью, резервом прядильной способности, выходом пряжи из смеси. Для
расчета наименьшей линейной плотности используют формулу предложенную В.Е.
Гусевым.
[pic], (2.5)
где Н – поправочный коэффициент, учитывающий повышение прядильной
способности в зависимости от уровня техники прядения, Н = 1,2; Кобр –
понижающий коэффициент используемого обрата; (обр – доля обрата в смеси;
Т1, Т2, Тn – минимальная линейная плотность пряжи, выработанная в
отдельности из n-го компонента. Значения Т1, Т2, Тn и значения Кобр следует
брать из приложения 4; (n – доли участия компонентов натуральной шерсти,
химических волокон и отходов гребенного прядения; Кд, КТ, Кп, Ку –
соответственно коэффициенты, учитывающие влияние длины, толщины, прочности,
удлинения химических волокон. Значения этих коэффициентов установлены
только для шерсти 64к в смеси с химическими волокнами (вискозные волокна)
[25]. Поэтому в расчетах при использовании других видов волокон значения
этих коэффициентов следует считать равными 1.
Резерв прядильной способности смеси (R) сопоставляет расчетную
наименьшую линейную плотность пряжи [pic]с фактической линейной плотностью
Тф, которую намечается вырабатывать из смеси в соответствии с технической
заправкой ткани.
R = [pic],
(2.6)
Для расчета [pic] следует использовать формулу (2.5) и приложение 4.
Минимальную линейную плотность пряжи можно рассчитать исходя из
средней линейной плотности волокон смеси и числа волокон в поперечном
сечении пряжи. Установлено, что неровнота по линейной плотности, отвечающая
требованиям стандарта при приемлемом уровне обрывности, обеспечивается при
числе волокон в поперечном сечении:
- для гребенной пряжи – 40;
- для аппаратной пряжи – 100.
Среднюю линейную плотность волокон смеси рассчитывают по формуле А.А.
Синицина.
Тср = Т1 ( (1 + Т2 ( (2 + …+ Тn ( (n.
(2.7)
Значение линейной плотности n-го компонента определяют из следующего
выражения
Т = [pic],
(2.8)
где dср – средний диаметр рассматриваемого компонента, мкм. Значения
dср берут из приложения 1 или справочника [16], ( - плотность
рассматриваемого компонента, г/см3.
Рассчитав таким образом значения линейной плотности для каждого
компонента, находят Тср.
Минимальную линейную плотность для аппаратной пряжи определяют по
следующему выражению
[pic]= Тср ( 100.
(2.9)
Считается, что с достаточной степенью точности, прядильная
способность смесей может быть определена через базовую линейную плотность
пряжи. Методика определения Тб подробно изложена в методических указаниях
[18].
Резерв прядильной способности должен быть не менее 15 %, так как при
меньшем резерве процесс прядения может протекать с повышенной обрывностью.
Величина резерва выше 30 % указывает на недостаточное использование
прядильной способности смеси.
Для расчета выхода пряжи из смеси (Всм) используют уравнение А.А.
Синицина.
Всм = В1 ( (1 + В2 ( (2 + … + Вn ( (n
(2.10)
где В1, В2, … Вn – выход пряжи из отдельно взятого компонента.
Значения коэффициента В1, В2 … Вn берут используя приложение [4].
Полученные результаты сравнивают с выходами базового предприятия и с
выходами определяемые временными отраслевыми нормами выходов пряжи из сырья
[19], приложение 19. Если полученные результаты соответствуют нормативам
или лучше, то данный состав смеси принимают за основу.
В случае, если в смеси используют бораты своего производства, то
расчет выхода пряжи из смеси проводят по формуле (2.11).
[pic] (2.11)
где bобр – понижающий коэффициент используемого обрата; (обр – доля
обрата в смеси.
Значения bобр различных видов обратов приведены в приложении 4.
3. Планы переходов и нормы потерь волокна по
переходам производства аппаратной пряжи
Разработка планов переходов и норм потерь по переходам является
ответственным этапом работы над проектом. От правильной разработки этой
части проекта зависят технико-экономические показатели проектируемого
производства.
1. Планы подготовки компонентов смеси
При разработке планов подготовки компонентов смеси следует
руководствоваться нормами технологического режима производства шерстяной
пряжи [6], где приведены различные варианты планов обработки волокнистых
материалов в зависимости от их состояния. Аналогичная информация приводится
в справочнике по шерстопрядению [16], в приложении 5. Используя справочный
материал и опыт работы базового предприятия позволит правильно подойти к
разработке планов подготовки компонентов к смешиванию.
Нормы потерь натуральной шерсти при подготовке ее к смешиванию следует
принимать согласно действующей нормативной документации [19], а также можно
использовать данные представленные в приложении 6. План переходов с
указанием норм потерь сырья при обработке рекомендуется представить в форме
таблицы 3.1.
Другие виды потерь сырья при подготовке различных компонентов к
смешиванию представлены выше по тексту настоящего пособия.
Таблица 3.1
Планы подготовки компонентов смеси
и нормы потерь волокна по переходам
|№ |Вид сырья и план его обработки |Нормы потерь |
|п/п | |волокна, % |
|1. |Шерсть натуральная (вид шерсти, ее качество и состояние)| |
| | | |
| |План ее подготовки (наименование последовательных | |
|2. |технологических операций) | |
| |Химические волокна (вид химического волокна и его | |
| |линейная плотность ) | |
|3. |План подготовки химического волокна | |
| |Обраты производства (вид обрата) | |
| |План подготовки обрата | |
Отходы в крашении определяют в процентах массы шерсти, поступающей в
крашение:
- натуральная шерсть – 0,9 %
- отсортировки и низшие сорта – 1,1 %
- гребенной очес – 0,7 %
Штапельные химические волокна, суровые и крашеные в массе, перед
вложением в смесь подвергаются расщипыванию и эмульсированию. Отходы при
этом составляют 0,5 % массы волокна, расходуемого со склада. Если суровое
волокно подвергается окрашиванию в своем производстве, то потери волокна
возрастают на 0,7 % и составят 1,2 %.
Нормы потерь сырья для восстановленной шерсти при предварительной
подготовки ее к смешиванию принимают в размере 3 % от ее складской массы.
Нормы потерь сырья при подготовке камвольных и суконных обратов (в
процентах к массе поступающего в обработку сырья) следующие:
|- Карбонизация ч/ш гребенных очесов |15,0|
|Подготовка концов пряжи: | |
|- камвольных | |
|- суконных |8,0 |
|Подготовка: |10,0|
|- очеса аппаратного | |
|- сдира аппаратного | |
|- лома ровничного |35,0|
|- выпадов из-под трепальных и обезрепеивающих | |
|машин |45,0|
|- выпадов из под щипальных машин | |
|- сукновального сбоя |0,5 |
|- промывного, ворсовального и красильного |25,0|
| | |
| |15,0|
| | |
| |35,0|
| | |
| |12,0|
2. Расщипывание и эмульсирование смесей
Операции расщипывание и эмульсирование компонентов смеси обычно
совмещают и выполняют на участке смешивания поточной линии. Поточная линия
представляет собой ряд машин и механизмов связанных между собой
непрерывностью технологического процесса. Чтобы правильно понять и грамотно
выбрать оборудование входящее в состав поточной линии необходимо
воспользоваться опытом работы базового предприятия и существующими типовыми
поточными линиями, состав которых и последовательность расположения
механизмов представлены в литературе [16, 20]. Важным моментом в процессе
приготовления смесей является процесс замасливания и эмульсирования. От
правильности выполнения данного процесса во многом зависит как будет
протекать процесс чесания и прядения, какого качества будет ровница и
пряжа, какое количество угаров при этом будет образовываться. В связи с
этим, руководствуясь опытом работы базового предприятия, группой
перерабатываемой смеси (приложение 8) и справочной литературой [6, 16],
приложением 7, выбирают состав замасливающих эмульсий. Доза внесения
замасливающей эмульсии так же определяет нормализацию технологического
процесса. Процент эмульсии, вносимый в перерабатываемую смесь рассчитывают
по формуле
Э = [pic]
(3.1)
где Р – необходимая доза жирового компонента в составе эмульсии, %; q –
суммарное содержание жировых компонентов в эмульсии.
Для аппаратных смесей необходимая доза жирового компонента колеблется в
пределах Р = 3,6(10 % и зависит главным образом от длины перерабатываемого
шерстяного волокна и его содержания в смеси. Чем короче шерстяное волокно и
больший процент его в смеси, тем больший процент жирового компонента должен
находиться в составе эмульсии.
При вложении в смеси более 30 % вискозного волокна, 30-40 % нитронового
волокна и более 40 % лавсанового волокна, следует применять раздельное
замасливание шерсти и химических волокон.
Средний расход эмульсии к массе смеси составляет 20(30 %.
Следует заметить, что увеличение массы смеси после эмульсирования не
учитывается в дальнейших расчетах.
Выход смеси после расщипывания рассчитывают только с учетом отходов при
расщипывании и смешивании (табл. 3.2). Количество образуемых отходов
зависит от группы перерабатываемой смеси.
Группу смеси устанавливают согласно приложения 8.
Таблица 3.2
Нормы отходов при расщипывании и смешивании,
процент массы сухой смеси
|Группа смеси |Выпады |Безвозвратные |Всего отходов|
| | |угары | |
|1, 1а, 2а, 2б |0,3 |0,2 |0,5 |
|3, 4а, 4б, 5, 6а, 6б, 7, 8а, 8б, |0,3 |0,3 |0,6 |
|9, 10а,10б | | | |
|11а,11б |0,3 |0,45 |0,75 |
3. Отходы в кардочесании и прядении
Отходы в кардочесании исчисляют в процентах массы сухой и расщипанной
смеси, в прядении – в процентах массы ровницы. При установлении норм
отходов учитывают группу перерабатываемой смеси и используя литературный
источник [19] или приложение 9 устанавливают нормы потерь волокна по видам
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
|