第3章物料衡算
3.1 物料流程示意图
3.1.1物料流程示意图
图3.1 PET全拉伸丝EDY生产物料流程示意图
3.2 计算基准确定
3.2.1 年工作日的确定
（1）设备大修：30天/年=720小时
（2）特殊情况停产：20天/年=480小时
（3）组件清洗：1次/6天8小时/次
[365天－（30天+20天）]×1/6次/天×8小时/次=420小时=17.5天（4）实际生产时间：365天－10天－25天－15天－17.5天=297.5天8760－240－600－360－420=7140小时
（5）设备利用系数：
K=实际开车时间/年工作日=7140小时/8520=0.84
3.3 物料衡算
3.3.1损失系数的确定
物料损失拟定如下：
表3－1 PET纺丝工艺过程中的损失系数
工序损耗率（%）
PET切片筛选输送
预结晶器
干燥塔
物料输送
挤出机
纺丝组件
断丝
合计（FDY原丝成型物料损失）0.5 0.05 0.1 0.1 0.05
0.05
1.5
2.35
表3－2 FDY原丝中其他组分的含量
3.3.2各工序输入及输出物料量
1.求出生产一吨PET全拉伸丝纤维消耗PET切片的量
1.000－（0.005+0.02）=0.975t
计入耗损所需PET切片量
0.975×1.0385=1.0125吨
2.各工序物料损耗量
根据物料平衡公式：∑F=∑D+W
其中F：进料量D：出料量W：损失量
依据物料平衡公式计算各个工序的物料平衡
依据物料平衡公式计算各个工序的物料平衡：
（1）断丝x（1－1.5%）=3000吨x=3045.69吨（2）纺丝组件x（1－0.05%）=3045.69吨x=3047.21吨（3）挤出机x（1－0.05%）=3047.21吨x=3048.74吨（4）物料输送x（1－0.1%）=3048.74吨x=3051.79吨（5）干燥塔x（1－0.1%）=3051.79吨x=3054.84吨（6）预结晶器x（1－0.05%）=3054.84吨x=3056.37吨（7）PET切片x（1－0.5%）=3056.37吨x=3071.73吨所以PET全拉伸丝的日产量3000/297.5=10.084吨/天
每小时产量10.084/24=0.4202吨/小时
PET切片每天耗量3071.73/297.5=10.325吨/天
PET切片每小时耗量10.325/24=0.430吨/小时
表3－3 物料平衡表（年计）
工序进料量(t) 出料量(t) 损失（t）损失率（%）
PET切片损耗预结晶器
干燥塔
物料输送
挤出机
纺丝
断丝3071.73
3056.37
3054.84
3051.79
3048.74
3047.21
3045.69
3056.37
3054.84
3051.79
3048.74
3047.21
3045.69
3000
15.36
1.53
3.05
3.05
1.53
1.52
45.69
0.5
0.05
0.1
0.1
0.05
0.05
1.5
3.4 设备选型所用参数
表3－4需要主要设备的时生产能力
由表3－4来选取以下设备：
表3－5 计量泵
项目 数值 每位配用泵 每位叠泵数 公称流量（ml/r ） 泵转速（r/min ）
1 4 1.2，1.8，2.4
8~40 表3－6 LVC388－6切片干燥机
项目 数值 生产能力(kg/h) 占地面积（m×m ） 安装高度（m ） 装机容量（kw ） 压缩空气压力（MPa ） 压缩空气耗量(m 3/min)
500~650 6×10 10 145 0.7 4.0
表3－7 纺丝箱
项目
数值
位数
每位组件数
每个组件喷丝板数
适纺纤度（dtex）
喷丝板直径(mm)
喷丝板孔数
喷丝板孔径(mm) 组件最大压力（MPa）
6
6
1
55.6~167.5
80
36
0.25 0.28 0.30
40
表3－8 静态变频器(用于上油辊) 项目数值
形式
容量(KW) 频率(Hz) 电压范围(v)
外转子式同步电机
1.9
2.5－110
190－260
表3－9 螺杆挤出机
项目数值
型号
螺杆直径（mm）长径比（L/D）
机重（kg）
最大挤出量(kg/h) 驱动功率(kW) 螺杆转速(r/min) 加热功率(kW) 中心高（mm）
JMW160/25
160
25
6000
750
132
20~60
84
715
表3－10 侧吹风及上油装置
项目数值
每位侧吹风面积(m2)侧吹窗最大风速(m/s) 侧吹室风压(mm水柱) 每位配用油泵数
油泵流量(ml/r)
油泵转速(r/min)
侧吹窗风速(m/s) 1.2×0.72
0.9
25
1
8×0.06 13－78.5 0.4－0.6
表3－11 静态变频器（用于计量泵）项目数值
形式
容量(Kva) 频率(Hz) 电压/频率比频率精度(%)
外转子式同步电机
55
14.2－142
2
0.01
表3－12 预过滤器
项目数值
型号
总重（kg）
长（mm）
宽（mm）
高（mm）
最大过滤量（kg/m2·h）
能力(kg/h)
体积（dm3）
过滤面积
过滤精度
最大切换压力
过滤数滤芯数
NSF型
100 1620
945 2300 250－300
800
6.8
2
20
25
10 4
表3－13 静态变频器（用于摩擦辊）项目数值
形式
容量(Kw) 频率(Hz) 电压/频率比频率精度(%) 外转子式同步电机
55
14.2－142
2
0.01
表3－14 静态变频器(用于附加槽筒) 项目数值
形式
容量(Kw) 频率(Hz) 电压/频率比外转子式同步电机
80
23－230
1.2
频率精度(%) 0.1
表3－15 卷绕机项目数值
型号
摩擦辊(mm)
往复槽筒(mm)
辅助槽筒(mm)
机械速度(m/min)
工艺速度(m/min)
摩擦辊最高转速(r/min)
辅助辊与往复辊筒传动比
筒管规格(mm)
往复动程(mm)
筒管卷径(mm)
卷装重量(kg)
卷装体积
筒管最大卷绕甬
压缩空气压力(MPa)
压空过滤精度(μm)
槽筒速度变化周期(次/min) 槽筒速度变化幅度(%)
每个卷绕头背面投风面积(cm3) SW46SDE－800 φ150x800
φ50x800
φ108x800
4000 3200－3500
8477
1：1.5
φ75x150
100
Φ435
10－15
6×14 dm3
8°
≥0.6
5
1－20
±5
350
3.5 设备选型计算
1.由物料衡算可知，要求切片干燥机的时加工能力为571kg/h,而LVC388－6型切片干燥机的时加工能力为500~650kg/h，所以选择该型号的切片干燥机。
2.要求的时生产能力为570kg/h，考虑到实际生产能力为最大挤出量的80%左右时为最佳效率，所以选择JMW160/25型螺杆挤出机，该螺杆挤出机的最大时生产能力为750kg/h。
3.要求纺丝箱的时加工能力为570kg/h，而POY原丝的纤度是110dtex，选取纺丝速度为3200m/min
（1）选取组件类型：1板/组件；
纺丝位中：6组件/位=6板/位，
所以纺丝位为：
570t/h/(3200m/min×110dtex×6)≈45位
（2）所以选择DDF－P系列的6位纺丝箱体8个。
表3－16 设备一览表
名称备注台数LVC388－6切片干燥机生产能力：500~650kg/h 1
生产能力：750kg/h 1 JMW160/25螺杆挤出
机
纺丝箱6位每位6个喷丝板8
预过滤器NSF－4型 2
计量泵公称流量2.4ml/min转速30r/min 48
侧吹风风窗风速0.4－0.6m/s 8
上油装置油泵流量8×0.08ml/r 48 SW46SDE卷绕机纺丝速度3200m/min 48。