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洛阳理工学院课程设计
扫地料：2127×0.4％=8.51t 下脚料：2127.66×5.5％=117.02t
下加料回收破碎量：117.02×（1﹣5％）=111.17t 颗粒料中需加回收物料量：2127.66×5％=106.38t 回收率：106.38/117.02×100％=90.9％ ③挤出成型工段物料平衡表见表3-2
表3-2挤出成型工段物料平衡表
工序 输出物料量 自然损耗量 扫地料 物料量/t 2127.66 2.13 8.51 工序 下脚料 成品8 物料量/t 117.02 2000
（2）造粒工段
①确定各岗位物料损失率 塑化造粒工段物料损耗系数见表3-3
表3-3塑化造粒工段物料损耗系数一览
工序 筛选输送 损耗率/％ 总损耗％ 0.5 高速混合 0.1 冷却混合 0.1 1.4 挤出造粒 0.5 粒料风送 0.2
②物料平衡计算
进入本工序的物料量=出料量/（1﹣本工序的损失率）
进入风送物料量：2127.66﹣106.38t/（1﹣0.2％）=2025.33t 进入挤出造粒的物料量：2025.33t/（1﹣0.5％）=2035.51t 进入冷混机的物料量：2035.51t/（1﹣0.1％）=2037.55t 进入高混机的物料量：2037.55t/（1﹣0.1％）=2039.59t 进入筛选输送物料量：2039.59/（1﹣0.5％）=2049.84t
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③塑化造粒工段物料平衡见表3-4
表3-4塑化造粒工段物料平衡表
工序 物料/t 输入回收/t 筛选输送 高混 冷混 挤出造粒 风送 半成品 合计
2049.84 2039.59 2037.55 2035.51 2025.33 2021.28 106.38 2156.22 2049.84 2039.59 2037.55 2035.51 2025.33 2127.66 2039.59 2037.55 2035.51 2025.33 2021.28 2127.66 小计/t 物料/t 输入损失/t 10.25 2.04 2.04 10.18 4.05 2127.66 2049.84 2039.59 2037.55 2035.51 2025.33 2127.66 小计/t 3.2 能量衡算
3.2.1 能量衡算的意义
在车间设计中进行能量衡算的目的：为保证顺利进行成型加工，确定加热所需的热量，并核算加热电功率，一方面作为选择设备的依据，另一方面作为计算耗电量的依据，确定冷却需排出的热量，一方面可以计算出冷却介质的消耗量，另一方面作为选择换热设备的依据。
3.2.2 能量衡算的方法
热量衡算的方法有：①温差法；②焓差法；③潜热法。设计中常涉
及前两种，故重点介绍温差法和焓差法。
①温差法
Qh=Qm,h?Ch(T1-T2) Qc=Qm,c?Cc(T4-T3)
式中 Qm,h 、Qm,c—热流体和冷流体的质量流量，kg/s Ch 、Cc—热流体和冷流体的比热容，J/(kg?K) T1 、T2—热流体最初和最终的温度，K T4 、T3—冷流体最终和最初的温度，K ②焓差法 Qh=Qm,h (H1-H2)
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Qc=Qm,c (H4-H3)
式中 Qm,h 、Qm,c—热流体和冷流体的质量流量，kg/s H1 、H2—热流体最初和最终的焓值，J/kg H4 、H3—冷流体最初和最终的焓值，J/kg
以上两种计算方法比较：焓差法是采用不同状态下的焓值计算，这与工程无关，所以用此法计算时可以不考虑物料由于相变过程而产生的相变潜热或结晶等。温差法的计算则与工程有关，在没有相变产生的工程中可用此法进行计算。
3.2.3 车间能量衡算 （1）电能消耗
高混机、冷混机、挤出造粒机和挤出机等定型设备是主要的电能消耗体，还有其他辅助设备，为了计算方便，在这些定型设备消耗的电能上乘以余数1.1。计算如下：
高混机的利用率为0.85，功率为42kW； 冷混机的利用率为0.85，功率为7.5 kW； 挤出造粒机利用率为0.85，功率为100kW； 挤出机及辅机利用率为0.95，功率为22 kW。 则定型设备每小时耗电约为：
42×0.85+7.5×0.85+100×0.85+0.95×6×22=252.48 kW·h 所以，全年耗电为252.48×300×24×1.1=1999602 kW·h。 非常用设备用电量估计为40000 kW·h，则总耗电量为： 1999602 kW·h+40000 kW·h=2039602 kW·h 本设计年产2000t，则每吨管材平均耗电为： 2039602/2000 kW·h=1019.8 kW·h （2）水量消耗
水被作为冷却剂使用，根据公式W=Qe/C0（tr﹣t1）来计算： 式中 C0—水的比热容，1kCar/kg·℃ t1—水的初始温度，20℃ tr—水的最终温度，40℃ Qe—需要交换的热量，kCar
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W—水的用量。 挤出管材时水的用量：
PVC比热容为0.45 kcar/kg·℃； 水的比热容为1kcar/kg·℃； 管材出口模温180℃，冷却到40℃； 冷却水入口温度20℃，出口温度40℃；
则 W=0.44×2000×（180—40）/1×(40—20)=6160t 冷混机冷却剂用量：
设冷混机 进料温度 110℃，出料温度 40℃； 进水温度 20℃，出水温度40℃：
则W=0.44×2037.55×（110—40）/(40—20)=3137.83t 考虑到其中的损耗量，设用量系数为1.2，则冷却需要水量为： （6160+3137.83）×1.2=11157.4t 则管材每吨耗水量为：
11157.4/2000=5.58t
为了节约用水，水可以根据具体情况进行循环使用。
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