Đồ án tốt nghiệp thiết kế dây chuyền kéo sợi

Khi chọn nguyên liệu phải đảm bảo được các yêucầu sau: + Chất lượng sản phẩm + Phù hợp với khả năng công nghệ của thiết bị + Khả năng cung cấp nguyên liệu + Đem lại hiệu quả kinh tế Trên

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT

CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN KÉO SỢI

GVHD : Nguyễn Thanh Nam

MỤC LỤC

3 Năng suất máy ghép I, II 48

3 Số máy sợi thô F35

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay ngành công nghiệp Dệt may đang chiếm một vị thế rất lớntrên thị trường thế giới Ở nước ta, công nghiệp dệt may là một trong nhữngngành dẫn đầu cả nước về kim ngạch xuất khẩu, thu hút đông đảo nguồn laođộng tạo điều kiện giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, cónhiệm vụ cung cấp hàng tiêu dùng như vải sợi các loại, khăn mặt, khăn tay,quần áo các loại…

Ngành kéo sợi là một bộ phận rất quan trọng của ngành dệt may Nócung cấp các loại sợi cho các ngành dệt thoi Việc thiết kế xây dựng một dâychuyền, một nhà máy kéo sợi là một trong những yêu cầu đầu tiên đặt ra chomột sinh viên ngành sợi dệt

Trong :

Thiết kế dây chuyền kéo sợi- Cotton/Pes tỷ lệ 83/17 N74 làm sợi dọc dệtvải chất lượng cao sản lượng 120000 tấn/ năm:

Em xin trình bày những vấn đề sau:

1 Phân tích mặt hàng – chọn nguyên liệu

2 Chọn hệ kéo sợi và thiết bị kéo sợi

3 Thiết kế công nghệ

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH MẶT HÀNG – CHỌN NGUYÊN LIỆU

1.1 Phân tích mặt hàng.

Vải dệt thoi được tạo thành ít nhất từ hai hệ thống sợi dọc và sợi ngangđan với nhau phương vuông góc Vì vậy, khi sợi dọc lên xuống tạo miệngvải sợi bị cọ sát với nhau sẽ gây xước sợi và đứt sợi Khi pha trộn PES vàbông sợi sản xuất ra sẽ kết hợp được các tính chất tốt của bông như là tínhhút ẩm, thoáng khí, dễ nhuộm mầu với các tính chất tốt của Pes như độ bền,

độ sạch, độ đều cao, tính chống nhàu tốt Ngoài ra việc trộn PES với bôngmang lại hiệu quả kinh tế cao hơn

1.2 Chọn nguyên liệu.

Đặc điểm của ngành dệt may là nguyên liệu chiếm một phần rất lớntrong giá thành sản phẩm Khi chọn nguyên liệu phải đảm bảo được các yêucầu sau:

+ Chất lượng sản phẩm

+ Phù hợp với khả năng công nghệ của thiết bị

+ Khả năng cung cấp nguyên liệu

+ Đem lại hiệu quả kinh tế

Trên cơ sở phân tích mặt hàng và yêu cầu của đề tài được thiết kế là:Sợi Cotton/Pes tỷ lệ 83/17 N74 làm sợi dọc dệt vải chất lượng cao sảnlượng 120000 tấn/ năm

Nguyên liệu bông được chọn sẽ là:

- Bông cấp 1 Giống bông 9647 (bông Liên Xô)

- Bông PES

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

Bảng 2: Tính chất công nghệ của hỗn hợp xơ PES và xơ bông

Nguyên liệu Tỷ lệ

(%)

Chi số(Nm)

Độ bền

Px

(cN)

Độ dàiphẩm chất

LPC

(mm)

Độ ẩm(%)

1.3 Dự báo chất lượng sợi.

Chất lượng sợi được đánh giá bởi một số chỉ tiêu sau:

- PO: độ bền tương đối của sợi

- CVp: hệ số phân tán

- I: Chỉ tiêu chất lượng

b Sợi Co/Pe 83/17 N74.

1.3.1 Độ bền tương đối của sợi P O :

Dự báo độ bền tương đối bằng công thức Vanchicốp

TB

Trong đó:

+ Po : Độ bền tương đối của sợi pha (cN/tex)

phần có độ bền tương đối là Po1 & Po2

Po TB  n Po n Po (cN/tex) [1.8]

+ Kp: Hệ số sử dụng độ bền xơ của hỗn hợp trong sợi

+ Po1,Po2: Độ bền tương đối lần lượt của bông và PES (cN/tex)

+ n1,n2 : Tỷ lệ bông và PES trong hỗn hợp (%)

Ta có: Pox = Px

Trong đó Px độ bền xơ (cN ), Tx độ mảnh xơ ( tex )

Với bông Px1 = 4,6 cN, T x1 10007050 tex, thay vào công thức [1.9] được:

43 , 32 7050

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

77 , 35 ) 09 , 52 17 , 0 ( ) 43 , 32 83

K2 hệ số sử dụng độ bền xơ bông trong sợi bông

Kp = 0,40 ( tra bảng 3.66 trang 306 - 309 sách tra cứu kỹ thuật sợi )

6940 7 , 70 4

- Đối với sợi Co/Pe 83/17 Ne 74: I = 1.06

Thỏa mãn yêu cầu theo TCVN và thực tế sản xuất ở nhà máy sợi, có thể đápứng được yêu cầu của mặt hàng

CHƯƠNG 2 CHỌN HỆ KÉO SỢI VÀ THIẾT BỊ KÉO SỢI

2.1 Chọn hệ kéo sợi Truetzschler

2.2 Chọn hệ kéo sợi

1 Gian cung bông

- Máy xé kiện tự động BO-A 1720

- Máy loại tạp đa năng SP-MF

- Máy xé sơ bộ Pre-Cleaner CL-P

4 Gian cuộn cúi, chải kỹ

- Máy cuộn cúi TSL1

- Máy chải kỹ TC01

5 Gian sợi thô

- Máy kéo sợi thô F35

6 Gian sợi con

- Máy kéo sợi con G33

* 2.2.2 Sơ đồ khối của dây chuyền kéo sợi

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

Máy xé kiện tự động BO-A

Máy loại tạp đa năng SP-MF

Máy xé sơ bộ

Pre-Cleaner CL-P

Máy trộn MX-I 6 và máy xé mịn

CL-C1

Máy chải TC 07

Máy xé kiện tự động BO-A

Máy trộn MX-I 6 và máy xé mịn

2.2.3 Nhiệm vụ đặc tính kỹ thuật của thiết bị.

Công suất tiếp theo khi sản xuất ở mức sản lượng cao

Bảng 2.1: Bảng đặc tính kỹ thuật của máy xé kiện tự động BO-A

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

b Máy loại tạp đa năng SP-MF.

a Nhiệm vụ:

Là máy loại tạp đa chức năng với khả năng vừa loại tạp nặng, bụibẩn Chế tạo với công nghệ tiên tiến với các cảm biến, hệ thống quạt vàlọc bụi cao cấp đảm bảo loại tạp với hiệu suất cao

Bảng 2.2: Đặc tính kỹ thuật của máy loại tạp đa năng SP-MF

Hỡnh 2.4: Cấu tạo trong của mỏy loại tạp đa năng SP-MF

1 Cửa cấp vật liệu 8 Cửa bông ra

2 Quạt cấp không khí 9 Nắp của cửa chất thải nặng

3 Cửa rơi chất thải nặng 10 Xe đựng chất thải

4 Máy dò tia lửa 11 Thiết bị chữa cháy

5 Bộ phận tách không khí bụi 12 Cảm biến nhiệt

6 Máy dò tìm kim loại 13 Phễu lọc không khí bụi

7 Nắp đa chất thải kim loại ra

14 Lối vào bông thải còn dùng đợc

c Mỏy xộ sơ bộ Pre-Cleaner CL-P.

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuõn

Bảng 2.3: Đặc tính kỹ thuật của máy xé sơ bộ CL-P

d Máy trộn MX-I 6 và máy xé mịn CL-C1.

7

1 Lèi vµo cña vËt liÖu.

Chiều rộng làm việc 2264 mm

- Sơ đồ công nghệ

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuõn

1 Cöa vËt liÖu vµo 5 Trôc Ðp

2 Trôc ®iÒu tiÕt b«ng 6 Trôc xÐ

3 Trôc giao b«ng 7 Cöa b«ng ra

Năng suất tối đa 1000kg/h

Đặc tớnh kỹ thuật của mỏy loại xơ ngoại lai SP-FP

- Sơ đồ công nghệ

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuõn

1

32

4

5

6

7

1 Cöa hót b«ng 4 Khoang bôi

2 Cöa ph©n phèi b«ng 5 Qu¹t thæi b«ng

2.2.3.2 Máy chải TC 07.

a Nhiệm vụ:

Tạo cúi là bán sản phẩm đầu tiên trong quá trình kéo sợi

Phân tách các nhúm xơ thành các xơ đơn

Phân chải làm các nằm xơ song song và duỗi thẳng

Sơ đồ truyền động máy chải tự động.

2 Cửa cấp không khí 8 Trục gai

4 Cửa điều tiết bông 10 Trục bóc

4567

8

9

7101

1

12

Bảng 2.8: Đặc tính kỹ thuật của máy ghép TD 02

2.2.3.4 Máy cuộn cúi TSL1.

- Nhiệm vụ:

Tạo ra các cuộn cúi đưa vào máy chải kỹ có cấu trúc đều về bề dầy, độduỗi thẳng và song song của xơ tốt, đảm bảo cho quá trình chải kĩ tiến hànhtốt, nâng cao tỷ lệ chế thành cúi chải kĩ và sợi.

- Đặc tính kỹ thuật:

Bảng 2.10: Đặc tính kỹ thuật máy cuộn cúi TSL1

Hình 2.12: Máy cuộn cúi TSL1

2.2.3.5 Máy chải kỹ TC01.

- Nhiệm vụ:

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

Loại trừ xơ ngắn để tăng độ đều chiều dài xơ, nâng cao độ duỗi thẳng

và song song của xơ làm sạch tạp chất, loại trừ tật trong màng xơ hình thànhcúi chải kỹ

- Đặc tính kỹ thuật:

Công suất làm việc tiếp theo 4,5 kW cho 480 lần kẹp

Bảng 2.11: Đặc tính kỹ thuật máy chải kỹ TC 01

Hình 2.13: Máy chải kỹ TC 01

2.2.3.6 Máy kéo sợi thô F35.

- Nhiệm vụ:

Máy kéo sợi thô có nhiệm vụ kéo sợi, làm nhỏ bán thành phẩm theo yêucầu và xe săn, tạo độ bền cần thiết cho sản phẩm, hình thành ống sợi có kíchthước nhất định.

Chiều dài tối đa của búp sợi thô 400 mm

Công suất

thiết kế

Mô tơ làm quay búp sợi thô 3.5 kWCỏc mụ tơ quay cỏc trục cấp 1.9 kW

Yêu cầu chân không ở mức 50 – 90 mm WSBảng 2.12: Đặc tính kỹ thuật của máy kéo sợi thô F35

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

Hình 2.14: Máy kéo sợi thô F35

2.2.3.7 Máy kéo sợi con G33.

a Nhiệm vụ:

Làm mảnh sợi thô đạt chi số yêu cầu

b Đặc tính kỹ thuật:

Nguyên liệu Bông, xơ tổng hợp, hỗn hợp

Tốc độ cọc 25000 vòng/phút

Công suất thiết kế

Mô tơ cho cọc sợi 40, 45 kWCác mô tơ cho khu vực

Tuỳ chọn 345/360/420/440/460 V

Tiêu hao Xấp xỉ 1 – 2 Nm3/h

Yêu cầu chân không 50 – 200 Pa

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

3.1 Chọn số mối ghép (d).

+ Trên máy chải thô : 1 mối ghép

+ Trên máy ghép sơ bộ ( ghép trước chải kỹ ) là: d = 8 mối ghép.+ Trên máy cuộn cúi là: d = 36 mối ghép

+ Trên máy chải kỹ là: d = 4 mối ghép

+ Trên máy ghép trộn là: d = 6 mối ghép

+ Trên máy ghép I, ghép II là: d = 8 mối ghép

Vậy tổng số mối ghép của quá trình gia công từ xơ thành sợi qua hệthống chải kỹ :

M= 1x8x36x4x6x8x8 = 73728

3.2 A.Tính bội số kéo dài ( E )

Bội số kéo dài của máy thể hiện khả năng làm nhỏ sản phẩm

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

* Bội số kéo dài cần thiết máy móc của quá trình công nghệ gia công

từ xơ thành sợi qua hệ thống chải kỹ :

Ncb : chi số cuộn bông 0,0028

Bông rơi ảnh hưởng đến kéo dài trên máy chải thô là 3%

Bông rơi ảnh hưởng đến kéo dài trên máy chải kỹ là 15%

% giãn chủ yếu chọn trên máy sợi thô thực tế chọn 1,5%

%co chủ yếu trên máy sợi con :

4 2 3

107 10 9

10

9

3

2 4 3

2 4

1172586721 )

0261 , 0 1 (

) 015 , 0 1 ).(

15 , 0 1 ).(

3 , 0 1 ( 73728 0028

, 0

3.3 Bội số kéo dài trên từng máy

3.3.1 Bội số kéo dài trên máy chải thô

- Kéo dài giữa trục tở và trục đưa :

- Kéo dài giữa trục đưa và trục gai

2

.

- Kéo dài giữa thùng lớn và thùng con

4

.

- Kéo dài giữa thùng con và trục bóc

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

tt tc

tcd

tb tb

te

tc tc

itc : Hệ số bánh răng thùng con chọn 13,7

- Kéo dài trục ép Φ102 và trục xếp cúi Φ75

Chọn hệ số itc =1,4

9

75.1,4 1,038102

3.3.2 Bội số kéo dài trên máy ghép chuẩn bị cuộn cúi.

- Kéo dài giữa trục ép và bánh xe xếp cúi

Trong đó : Φvòng cúi : Đường kính vòng cúi chọn Φ=384

L: Đường kính Puly bánh xe xếp cúi chọn L=164

COILNo: Số vòng xoắn từ trục ép đến bánh xe xếp cúi chọn29,18

tx

tc tc

d

d

Trong đó : dte : đường kính trục ép chọn 51mm

dst : Đường kính suốt trước chọn 35 mm

ist : Tỉ số truyền chọn 0,3875

thay số vào ta được e2 = 1,014

- Kéo dài giữa suốt 2 Φ35 và suốt 3 Φ35 ’

2

3

35 1,01 1,018 35

s

s s

s

s ss

td

tn tn

ss

tn tn

st

ss ss

d

d

Trong đó : iss : Hệ số bánh răng suốt sau chọn 6,907

- Kéo dài giữa suốt 2 và suốt trước

3.3.3 Bội số kéo dài trên máy cuộn cúi.

- Kéo dài giữa tang sau và tang trước

1

600

1,004 1,004 600

tt

ts ts

ts

te te

te

bt bt

st

ss ss

ss

tn tn

- Kéo dài giữa băng tải và suốt trước

6

153

0,23 1,019 35

bt

st st

3.3.4 Bội số kéo dài trên máy chải kỹ.

- Kéo dài giữa trục tở và trục cấp :

1

25,4

3,07 1,11470

326,331 6,33132

1.3.5 a ,Bội số kéo dài trên máy ghép I

Chọn bội số kéo dài trên máy ghép đợt 1 như sau:

- Kéo dài từ e1 tới e6 ta chọn giống máy ghép sơ bộ

- Kéo dài giữa suốt trước và suốt sau

7

357,213 7,21335

Chọn máy kéo dài máy móc ghép đợt II được chọn như sau :

- Kéo dài từ e1 đến e6 chọn như máy ghép đợt I

- Kéo dài giữa suốt trước và suốt sau như sau :

7

357,352 7,35235

1.3.6 Bội số kéo dài trên máy kéo sợi thô.

Máy kéo sợi thô FL16 có Bội số kéo dài chung của máy được tính theo côngthức :

3.3.7 Bội số kéo dài trên máy sợi con.

Bội số kéo dài các khu được tính như sau

- kéo dài khu sau :

622 , 1 622 , 1 27

27 3

2

2721,53 21,5327

Như vậy ta có : Tổng bội số kéo dài máy móc chọn quá trình gia công từ

xơ thành sợi qua hệ thống chỉa kỹ là :

1172586221

.

B Tính bội số kéo dài trọng lượng

+ Máy chải thô

43 , 70 03 , 0 1

319 , 68

C

TL

M OI

+ Máy cuộn cúi

Do lượng bông rơi trên máy cuộn cúi không đáng kể nên ta lấy :

2,25982

Do lượng bông rơi trên máy ghép không đáng kể nên ta lấy

94 , 34 )

% 1 (

- Chi số cúi chải:

N cúi chải = NCB  chai

luong T

E . =0,002870,810,2

- Chi số cúi ghép:

0, 248 8

E . = 8,43  0,2567= 2,16

- Chi số sợi con:

N con = N Thô  con

luong T

E . = 2,16  34,03= 73,50

*) Kết luận:

Như vậy Sản phẩm sợi thiết kế ra chi số 73,50 so với mặt hàng yêu cầu thì

sự chênh lệch này nằm trong giới hạn cho phép Do đó việc lựa chọn các

hệ số kéo dài từ đầu là hợp lý.

3.4 Chọn độ săn sợi ( K ).

a Chọn độ săn sợi thô.

Độ săn sợi thô tính theo công thức:

N

Trong đó:

K: Độ săn sợi thô tính bằng số vòng xoắn trên 1m

N: Hệ số săn theo chi số

Nm: Chi số sợi thô ( Nmst )

- Sợi Co/Pe Nm 74 tỷ lệ 83/17: Nmst = 2, độ dài xơ LPC = 37,83 mm

Tra bảng 3 -12 sách Tra cứu kỹ thuật sợi – Trần Nhật Chương ta có N =25,4

49 , 218 74

b Chọn độ săn sợi con.

Độ săn sợi con được tính theo công thức sau:

+ NC: Chi số sợi con (Nm)

Tra bảng 3.14 sách “Tra cứu kỹ thuật sợi” (tác giả Trần Nhật Chương – Nhàxuất bản Khoa học và kỹ thuật – năm 1985):

+ Sợi dọc Nm 74: N = 107 → K  107 74  920 (vx/m) → chọn K = 920(vx/m)

3.5 Chọn tốc độ máy.

* Với máy chải:Tùy yêu cầu sản xuất mỗi năm

Em chọn năng suất đầu ra như sau:

Chọn tốc độ máy ghép sơ bộ (ghép trước chải kỹ), ghép trộn, ghép lần I,

ghép lần II là: 500 m/phút

* Đối với máy sợi thô

Chọn vận tốc gàng của máy sợi thô F35 là: 1500 vòng/phút

* Đối với máy sợi con

Chọn vận tốc cọc của máy sợi con G33 là: 25000 vòng/phút

Bội sốkéodài(E)

Hệ số

độ săn

αN

Độ sănK(vx/m)

suất(kg/h)m/phút Vòng/phút

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

CHƯƠNG IV: TÍNH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

*Tính năng suất, số lượng máy.

4.1 Tính năng suất máy

Theo công thức:

Kci: Hệ số thời gian có ích:

Bảng hiệu suất các máy trong dây chuyền

Tên máy Hiệu suất (%) Dây bông

Ghép I 98

4.2 Tính năng suất các máy.

Năng suất thực tế được tính theo công thức:

Ptt= Plt× Kci ×Klv (kg/h.máy)

Với:

+ Plt: Năng suất lý thuyết (kg/h.máy)

+ Ptt: Năng suất thực tế (kg/h.máy)

+ Kci : hệ số thời gian có ích của máy

Klv: hệ số làm việc của máy

a Năng suất máy sợi con G33.

Năng suất lý thuyết được tính theo công thức sau:

60

1000

n a c P

+ K: Độ săn sợi con (xoắn/m)

+ Plt: Năng suất lý thuyết (kg/h.máy)

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

Theo bảng 3.1: tốc độ cọc máy kéo sợi con G33 nc = 25000 v/ph, độ săn K =

920 vx/m Số cọc a = 1200 cọc, chi số sợi Ns = 74 Thay vào công thức

44 , 26 920

74

.

1000

1200 25000

b Năng suất máy sợi thô F35.

Năng suất lý thuyết được tính theo công thức sau:

60

1000

n a G P

lt  N K t ( kg/h.máy ) [3.9]

Trong đó:

+ nG: Tốc độ gàng (vòng/phút)

+ a: Số cọc a= 140

+ Nt: Chi số sợi thô (Nm)

+ K: Độ săn sợi thô (vxoắn/m)

+ Plt: Năng suất lý thuyết (kg/h.máy)

- Sợi Nm 74:

Theo bảng 3.1: tốc độ gàng nG = 1500 vòng/phút, độ săn sợi thô K = 218 vx/

m, chi số sợi thô Nt = 2,16 Số cọc a = 144, thay vào công thức [3.9] được:

53 , 27 218 16 ,

2

.

1000

144 1500

Năng suất lý thuyết được tính theo công thức:

60 0

1000

V E a st Plt

+ Plt: Năng suất lý thuyết (kg/h.máy)

Theo bảng 3.1 và 3.2 ta có chi số cúi ra Nm = 0,25, tốc độ cúi ra 500 m/phút

Số cúi ra a = 1, độ giãn ngoại lệ Eo = 1,02 thay vào công thức [3.10] được:

09 , 139 25

, 0

1000

1 02 , 1 500

5 Năng suất máy chải kỹ TC 01.

Công thức tính năng suất lý thuyết của máy chải kỹ là:

60 .(1 /100)

610

n g L a y

Trong đó:

+ n: Tốc độ thùng kim n = 350 nips/phút

+ a: Số mối chải trên 1 máy a = 8 cúi

+ L: Độ dài đưa bông L = 5,14mm

+ g: Định lượng cuộn cúi 60 – 80 g/m, chọn = 64 g/m

+ y: Tỷ lệ bông rơi (y= 13 – 16%), chọn y = 15,7%

+η: Hiệu suất sử dụng máy (%).η= 98%

GVHD: SVTH: Đặng Thị Xuân

Thay vào công thức [3.11] và [3.6] được:

60.350.64.5,14.8.(1 15/100)

476

10

27 , 55 2 , 1 98

6 Năng suất máy cuộn cúi TSL1.

Năng suất lý thuyết được tính theo công thức:

60

1000

V Plt

Ncc

Trong đó:

+ V: Vận tốc trục cuộn V = 120 m/phút

+ N cc: Chi số cuộn cúi N cc= 0,0156 (Nm)

+η: Hiệu suất sử dụng máy (%).η= 98%

60.120

461,541000.0,0156

77 , 542 2 , 1 98 , 0

7 Năng suất máy chải TC 07.

Đối với máy chải TC07 ta có ngay năng suất thực tế là:

Ptt = 260 (kg/h.máy)

Bảng 3.4 Năng suất thiết bị toàn dây chuyền

Công đoạn P Năng suất

3.6 Bảng tiêu hao Bảng nguyên liệu sợi Nm 74 Co/Pe 83/17

Công đoạn NL Chải Ghép sơbộ NL Chải Ghép sơbộ vào Ghéptrộn Ghép I Ghép II Sợi thô Sợi con Tổng

17780, 01 17633,

22 17486,3