Проектирование прядильной фабрики

     Как правило, для производства пряжи составляется смесь волокон хлопка смежных типов и сортов, называемая сортировкой. Компоненты сортировки выбираются так, чтобы обеспечить необходимые свойства пряжи при стабильном процессе ее производства и минимальной стоимости сырья, которая в себестоимости пряжи составляет 50 % и более.

     Качество  пряжи в значительной степени  определяется физико-механическими свойствами волокна, из которых она изготовлена. Поэтому для достижения поставленных целей при составлении сортировки к компоненту с более высокими свойствами и соответственно более дорогому, добавляется более дешевый, свойства и процентное содержание которого обеспечивает получение из данной смеси пряжи с оптимальными технико-экономическими показателями.

     Типовые сортировки

     Для выработки пряжи различного назначения разработаны типовые сортировки.

     Основой каждой сортировки является волокно  одного сорта определённого типа (базисный сорт), содержание которого должно составлять не мене 60%.

     На  прядильном производстве необходимо выработать пряжу, соответствующую по своим свойствам стандарту. Для этого следует подобрать соответствующую типовую сортировку.

     Из табл. 4.11 и 4.12 по линейной плотности хлопка (15,4 текс по основе и 11,8 текс по утку) выбираем типовые сортировки.

     Для удобства рекомендуемые типовые сортировки сводятся в таблицу А2.

Таблица А2. Рекомендуемые  типовые сортировки для  производств  основной и уточной пряжи

 

      Для производства основной пряжи выбираем типовую сортировку 4-I, 4-II (базисный сорт составляет 60% в смеси), для производства уточной пряжи выбираем типовую сортировку 4-I, 4-II (базисный сорт в смеси составляет 60%).

4.1 Проверка правильности  выбранной сортировки

     Из  таблицы 4.17 [3] выбираем для основы селекционный сорт 149-Ф машинного сбора и выписываем свойства хлопка, а для утка из этой же таблицы выбираем селекционные сорта 149-Ф ручного сбора и тоже выписываем свойства хлопка. Так как в табл. 4.17 [3] представлены физико-механические показатели хлопкового волокна I промышленного сорта, то физико-механические показатели хлопкового волокна II промышленного сорта рассчитываем по формуле:

     А_i = K_i * A_I                                                                                     (1)

  где А_i – свойство хлопка i-го промышленного сорта;

  K_i – корректирующий коэффициент для хлопка i-го промышленного сорта;

  A_I -  свойство хлопка I-го промышленного сорта_.                                              

      Значения  корректирующего коэффициента для  хлопка i-го промышленного сорта нам даны в табл. 4.18 [3].

      Вычислим  значения физико-механических свойств хлопкового волокна I промышленного сорта (для основы).

      Найдём  линейную плотность для I промышленного сорта: 

А_I = 1 * 0,168 = 0,168 текс         

Найдём  удельную разрывную нагрузку для  I промышленного сорта: 

           А_I = 1 * 26,2 = 26,2 сН/текс 

Удельная  разрывная нагрузка вычисляется  по формуле:

                                              Po = Pp/T                                                          (2)

где Po – удельная разрывная нагрузка [сН/текс];

      Pp - абсолютная разрывная нагрузка [сН];

      Т – линейная плотность волокна [текс].

Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.

Для 6-I:  Pp = 24,1 * 0,187 = 4,5 сН

Для 6-II:  Pp = 23,13 * 0,173 = 4,0 сН.

     Поскольку сортировка включает в себя более  одного компонента, то необходимо вычислить средневзвешенные показатели свойств волокон смеси по формуле:

A = α_i*А_i                                                      (3) 

где А - средневзвешенное значение свойства смеси;

    А_i – свойство i-го  компонента смеси;

    α_i – доля i-го компонента в смеси;

    n – количество компонентов смеси. 

Вычислим по формуле (3) средневзвешенную удельную разрывную нагрузку для основы:

    Po = 0,6 * 24,1 + 0,4 * 23,1 = 23,7 сН/текс

Вычислим по формуле (3) средневзвешенную линейную плотность волокна для основы:

         Т = 0,6 *0,187 + 0,4 * 0,174 = 0,181 текс

Вычислим по формуле (3) средневзвешенную разрывную  нагрузку волокна для основы:

         Pp = 0,6* 4,5 + 0,4 * 4 = 4,3 сН

Результаты расчета  сводим в табл. А3 для основы 

Таблица А3. Средневзвешенные показатели сортировки 6 – I, 6 –II 

 
 

Теперь произведём те же вычисления для утка.

Вычислим  значения физико-механических свойств  хлопкового волокна III промышленного сорта (селекционный сорт С-4727 ручного сбора).

Найдём  линейную плотность для III промышленного сорта: 

             А_III = 0,85 * 0,179 = 0,152 текс    
 

Найдём  удельную разрывную нагрузку для  III промышленного сорта: 

             А_III = 0,92* 24,6 = 22,6 сН/текс 

Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.

Для 5-III: Pp = 22,6 * 0,152 = 3,4 сН 
 

Вычислим  значения физико-механических свойств  хлопкового волокна IV промышленного сорта (селекционный сорт 3038 ручного сбора).

Найдём  линейную плотность для IV промышленного сорта: 

             А_IV = 0,78 * 0,183 = 0,143 текс

Найдём  удельную разрывную нагрузку для  IV промышленного сорта: 

             А_IV = 0,88 * 24,0 = 21,1 сН/текс 

Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.

Для 6-IV: Pp = 21,1 * 0,143 = 3,02 сН 
 

Вычислим  значения физико-механических свойств  хлопкового волокна IV промышленного сорта (селекционный сорт С-4727 ручного сбора).

Найдём  линейную плотность для IV промышленного сорта: 

             А_IV =0,78 * 0,179 = 0,140 текс

Найдём  удельную разрывную нагрузку для IV промышленного сорта: 

             А_IV = 0,88 * 24,6 = 21,6 сН/текс 

Используя формулу (2), найдем разрывную нагрузку волокна.

Для 5-IV: Pp = 21,6 * 0,140 = 3,02 сН 
 

     Поскольку сортировка включает в себя более  одного компонента, то необходимо вычислить средневзвешенные показатели свойств волокон смеси по формуле (3).

Вычислим средневзвешенную удельную разрывную нагрузку для  утка:

        Po = 0,5 * 22,6 + 0,3 * 21,1 + 0,2 * 21,6 = 22,0 сН/текс

Вычислим средневзвешенную линейную плотность волокна для утка:

         Т = 0,5 * 0,152 + 0,3 * 0,143 + 0,2 * 0,140 = 0,147 текс

Вычислим средневзвешенную разрывную нагрузку волокна для  утка:

         Pp = 0,5 * 3,4 + 0,3 * 3,02 + 0,2 * 3,02 = 3,2 сН 

Результаты расчета  сводим в табл. А4 для утка

Таблица А4. Средневзвешенные показатели сортировки 5 –III, 6 – IV, 5 – IV 

 
 

     Для проверки правильности выбранной сортировки хлопка производится расчет ожидаемой удельной разрывной нагрузки пряжи по расчетно-эмпирической формуле проф. А.Н. Соловьева  

                 (4) 

где Р  – ожидаемая удельная разрывная  нагрузка пряжи, сН/текс;

   P_B – средневзвешенная разрывная нагрузка волокон смеси, сН;