车间多条挤出生产线的布置

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第397页（2505字）

在前面章节中已经介绍了多种塑料制品的加工方法，它们都是利用一组挤出机系统共同完成挤出过程的。这些挤出机组需要安置在车间内，从而为设备的正常运转提供适当的空间。另外，车间内还必须提供原材料及成品处理以及其它必需的功能。为了车间的正常运转，必须对操作步骤有一定的了解，需要合适的维护工具及职工保护措施，另外还要有适当的健康安全设备，以防止人员伤亡及机器的损坏。

车间设计涉及到加工设备的选择，高效生产线的布局，建筑物结构的合理设计以及生产线辅助设施的布局等。一般而言，设备的选择由产品开发工程技术人员负责，所选择的设备应能加工出合格的产品，如管、板、薄膜等，它包括挤出机、口模(机头)及辅机，如牵引、冷却、切割装置等。车间设计者的责任(作用)就在于如何将以上所列的生产线组件及必需的辅助设施，如电、液等，按照需要进行合理地布置。

设计的第一个问题(方面)是设备的布局。根据成型工艺的要求，有多种方案可供选择。许多成型方法如管、片(板)及异型材的挤出均为同线加工，连续设备应与挤出料筒按顺序排成一线。辅机的布置一方面根据其长度，另一方面根据各连续设备(如牵引、冷却及其它)所需空间的大小，多数情况下，生产线宽度不应超过1．5m，而整个生产线的长度应根据冷却需要及设备而定。

小型片材生产线长度可短到7．5m(包括挤出机)，而对于管材、异型材的高速挤出生产线其长度可达61m甚至更长。各生产线长度的不同主要在于冷却设备。

有些管材生产线及所有涂覆生产线均采用转向定型法。而设备的布局就完全不同，空间也较为复杂。图20－2为一直线加工方案，而图20－3为一条电线电缆转向涂覆生产线的布局方案。该生产线与挤出机筒成一直角，其布局为非等腰T型结构。显然，对大多数挤出涂覆生产线而言，车间布局时就涉及到空间的有效利用问题。若冷却设备必须很长，则这些生产线的产量就会相互影响。图20－4所示的同线加工方案得到了广泛的应用。图20－5为多条涂覆线的一种布局方案。将此两种方案比较可明显看出，为了防止各生产线间的相互影响，在涂覆操作中需要更大的地面面积。

图20－2 直线挤出系统规划示意图

(a)平面图 (b)正视图

图20－3 直角机头挤出系统规划示意图

(a)平面图 (b)正视图

图20－4 多条生产线挤出车间平面视图

图20－5 多条生产线直角机头挤出车间平面视图

该问题的一种解决方法是采用45°转向生产线或使用分支机头，其结果如图20－6所示。45°转向生产线使车间内机器的布置更紧凑，提高经济效益，并使辅机能相互平行放置。旁置式机头结构使之又转变成同线操作，该生产线通常比简单的同线生产线宽，其空间利用率远比转向生产线要高得多。

图20－6 45°直角机头和偏置式机头挤出车间平面视图

(a)45°角机头生产线

(b)偏置式机头生产线

挤出物从主机挤出后的走向有两种：向上或向下，并且均可用于吹塑薄膜，流延薄膜、辊压涂覆以及单丝等的成型过程中。在典型的吹膜工艺中，当物料垂直向上挤出后，进入冷却装置及牵引架。其设置布置情况如图20－7所示。根据加工规模的大小，牵引架可达6～12m高，同时，面积可相对较小。在向下挤出的吹膜系统中，挤出机位于车间的上面，而牵引架在挤出机的下方。

在流延薄膜及辊压涂覆工艺中采用另一种向下挤出方法，该工艺流程因机头为顶部进料通常在同一楼层，但在多数情况下，产品输出在下一楼层进行收卷。较片材生产线空间需求要小，因为收卷与冷却装置不需很多的楼层。

图20－7 多层式吹塑薄膜视图

1－支撑架 2－吹胀引导物 3－联接板装置 4－人字板装置 5－顶部夹紧装置 6－牵引装置 7－联片装置 8－调节辊装置 9－鼓风机 10－分切工段 11－下部夹紧装置 12－送膜辊装置 13－调节辊 14－自动换位 15－单转位式收卷机 16－收卷芯轴

具有典型尺寸的单丝生产线布局方案如图20－8所示。该生产线常配备有向下牵引装置，但此时，该生产线沿主机方向较长，因为在一定条件下需对单丝进行取向。

图20－8 塑料定向单丝生产车间规划图

注：a热辐射装置中加热器长2340；b常规压缩空气烘箱长2110

在向下经过冷却槽(箱)之后，单丝沿水平方向进行拉伸取向。打包带的生产与此类似。

在选择或设计各种不同生产线车间及结构时，还必须考虑到挤出工艺的一些特殊要求。直线工艺流程特别是高产量生产线要求车间很长，以便为扩展冷却设备提供足够的空间。根据粉料的用量，还需有一原料贮存区——仓库，用于袋装、箱装原料的贮存，或贮存大块原料的地下仓库。

薄膜吹塑工艺需高平台区建筑或多层建筑，以便能容下处理薄膜的人字架。对于传统的向上或向下挤出系统均是如此。另外，建筑物内还需具备卸料装置，成品贮存及装载运输的工具，以及辅助加工的空间，如成品检验、维修、工具保养及修配以及办公、管理等其它功能。