大连工业大学2012届本科生毕业设计（论文）
制在10～12MP。
喷丝速度大小的主要因素是每分钟计量泵的泵供量、喷丝板的孔数和孔的直径大小。纺丝速度影响丝的流动性、延伸率。快了难冷却，慢了拉伸时易断丝。
冷却吹风风室压力大有利于冷风均匀分配或减少串风的干扰，但是太高说明风窗透风效果差，不利于纤维冷却；压力过小，送风量不足或者是屏蔽效果差，易发生送风不均的现象。综上所述，选择生产中控制冷却风的风压范围在400～1200Pa之间。
冷却风风温，高了难以达到冷却的目的；低了，效率好，但是过低时冷却过分，丝条不易拉伸、易断丝。据生产经验，冷却风温8-20℃，PET的吹风湿度大小取85%。冷却吹风窗顶距离喷丝板10cm左右。
2.7工艺参数计算
6.8米幅宽5500吨/年涤纶纺粘针刺无纺布； 克重100～800g/㎡；单丝纤度1.11～6.6dtex。
根据产量计算公式：
幅宽×克重×速度（布卷绕速度）×时间=产量；
给定克重为100～800g/m2，计算时选取克重为500g/m2，则有其卷绕速度V:
V5005500?106g??3.3701 m/min ； 28000?60min?6.8m?500g/m(其中V1005500?106??16.8505 m/min； 8000?60?6.8?100V8005500?106??2.1063 m/min.) 8000?60?6.8?800以5500吨/年计算时，理论上泵应该供应的总量Q：
Q?6.8m?3.3701m/min?500g/m2?11458.34g/min； （每天的量=11458.34×60÷1000=16500千克/天； 也就是说5500×1000/8000×24=16500千克/天；
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即平均每天的量为16.5吨。）
每个喷丝板有90个孔，单丝纤度为1.11～6.6dtex，即丝束纤度为100～600dtex。计算如下： (1) 泵供量（单出口流量）
100dtex:Q1=T?×10-4 =100×4500×10-4 =45g/min 350dtex:
10-4 =350×5000×10-4 =175 g/min Q2=T?×
600dtex: Q3=T?×10-4 =600×5500×10-4 =330g/min
T:成品线密度，dtex;
?:气流牵伸速度，m/min。
(2) 计量泵转速
PET熔体密度为?=1.2g/cm3，熔体效率取0.98 。 计量泵转速=泵供量/（泵规格×熔体密度×熔体效率）：
100dtex： 转速n1=45/(7.5×1.2×0.98)=6 r/min；（最小值） 350dtex： 转速n2=175/(7.5×1.2×0.98)=24 r/min； 600dtex： 转速n3=330/(7.5×1.2×0.98)=37 r/min；(最大值） (3)喷丝孔
高弹效应的影响，熔体细流发生破裂，无法成纤，纺聚酯长丝剪切速率应该控制在0.7×104～0.9×104s-1;熔体剪切速率计算公式如下：
4qSR= 3??rSR：剪切速率s-1;
q:350dtex时每个孔的吐出量，g/s；
r:喷丝毛细孔半径，cm; ?:熔体密度，g/cm3。
带入计算：当剪切速率取0.7×104s-1时，喷丝孔半径:
r1=34q4?175?60?90?3?0.0181 cm; SR??7000?3.14?1.18当剪切速率取0.9×104s-1，喷丝孔半径：
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r2=
34q4?175?60?90?3?0.0166 cm; SR??9000?3.14?1.2也就是说喷丝板孔的半径必须得大0.01666cm，固取半径r为0.02cm。 (4)熔体挤出速率
qvs?其中：vs：挤出速率；n：喷丝板孔数；
?2??rn4q175v???5160cm/min； 计算：s?23.14??rn1.2??0.022?9044即挤出速率为51.60m/min。 (5)螺杆挤压机的量
整个工艺采用一台螺杆挤出机，固然所有的位数都有它提供原料，也就是说所有的需要挤出的量全来自于一台挤出机。所以根据前面介绍的理论挤出量为
Q?6.8m?3.3701m/min?500g/m2?11458.34g/min，即688Kg/h。
挤出之后的损耗是33/1000，固实际挤出量应该是11836.46g/min即710Kg/h。 (6)牵伸倍数
2900000?r?[6]
y?公式：其中D：纤维的旦数。
D当一束丝是350dtex时，带入计算：
1000000?3.14?0.022?1.2y??387.6
350/90(7)卷绕时间
由于产品的规格不同，卷绕的时间也不尽相同。如：500g/m2的，10米长一卷，其卷绕时间是3.37×10=33.7min。
2.8 物料衡算
本设计生产的是6.8米幅宽，5500吨/年涤纶纺粘针刺无纺布。 (1.)计算基准
a. 年工作时间规定 8000小时/年；
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b. 有备用设备，忽略临时停车、清洗设备和设备大检修的时间； (2.)物料衡算
本设计本身属于节约型，至于损耗方面考虑开机放流200公斤/次。 物料衡算平衡图：
湿切片
1040 ↓筛选、输送
湿PET切片
干切片 其中 1038 → 粉末
大粒 1.7 0.3 ↓结晶、干燥
1033 水?30ppm
→
粉末 水 1.0 4.0 ↓纺丝
PET丝束 1033 → 废丝 废料 18.2 3 ↓成网
布 1011.8 → 切边 11.8 成品 1000 ↓卷绕
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第三章 设备选型与计算
3.1 概述
工艺流程是设计一个工厂的核心内容，而设备选型是设计工艺的前提，工艺设计的很多参数都得根据其设备的参数来进行计算。设备的选型体现了设计的先进程度。它也直接影响了能源的利用情况，及厂的一次成本和厂的长期成本间的关系，因此必须认真的进行选择。
3.2 设备选型的原则
《压力容器安全技术监察规程》； 《钢制压力容器》 （GB150-1999）； 《管壳式换热器》 （GB151-1999）；
《钢制压力容器焊接规程》 （JB/T4709-2007）； 《钢制压力容器焊接工艺评定》 （JB4708-2000）； 《钢制焊接常压容器》 （NB/T47003.1-2009）；
《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》 （SH3046-1992）； 《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》 （GBJ128-1990）； 《不锈钢、铝制料仓施工及验收规范》 （SHJ513-1990）。
严格按照国家及行业标准规程规范执行设计，满足安全、节能、卫生环保的要求。
3.3 设备选型
(1) 脉冲输送式预结晶床：800Kg/h，材料：不锈钢；无级变速器：功率0.55Kw。 (2) 计量泵
计量泵由工艺计算部分，纺速4500m/min到5500m/min，100dtex的4500m/min计算为45g/min；600dtex的5500m/min计算为330g/min，选择型号为7.5cc/r×2，一进两出，28个计量泵。 (3) 螺杆挤压机
由计算所得，总供量为11458.34g/min，换算单位可得最大量为687.5kg/h， 固本设计选择一台螺杆挤压机，规格如下：
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