Производство теплых полов для животноводства
из полимерных отходов
Инициатор предложения!! Научно-производственное частное
предприятие "АЛАМ" Адрес: 310118, г. Харьков пр. 50-летия ВЛКСМ, 68, к.212
Руководитель : директор Науменко Алексей Степанович
Телефон: (0572) 65-01-86.
Введение
Предложение предусматривает организацию производства прежде всего половых досок для животноводческих помещений, а также более сложных открытых профилей из композиций на основе полимерных отходов для использования при строительстве и ремонте животноводческих помещений, овощехранилищ, складов химпродукции и др., т.е. там, где дерево гниет, металл ржавеет, а бетон разрушается.
Роль полов в создании микроклимата животноводческих помещений известна. Применение рациональной конструкции теплых полов в значительной степени способствует росту эффективности животноводства, оказывает благоприятное влияние на физиологическое состояние животных, ибо
лежащее на холодном полу животное ежечасно теряет до 400 ккал тепла с каждого квадратного метра поверхности тела. В результате возникшего переохлаждения животных непроизводительно теряется их энергия, которая компенсируется увеличением расхода кормов, при этом снижается их продуктивность, повышается опасность заболевании и гибели даже при удовлетворительном ветеринарном контроле.Традиционные деревянные полы недолговечны и негигиеничны, бетонные - требуют обязательного применения подстилочного материала и способствуют росту заболеваемости животных и снижению их продуктивности. Опыт зарубежных стран в эксплуатации полов животноводческих помещений с покрытием из высоконаполненных термопластов оказывает благоприятное воздействие на физиологическое состояние животных; снижается расход кормов на единицу продукции на 12-15% повышается продуктивность животных на 15 - 20% в несколько раз снижается их заболеваемость и гибель.
Доска и брус из вторичного полиэтиленового сырья для устройства полов в животноводческих помещениях внесены Главным управлением ветеринарии с государственной ветеринарной инспекцией СССР в "Перечень полимерных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве и технологическом оборудовании животноводческих зданий", позиция 59.
Новизна программы заключается во внедрении новейшей технологии производства профильно-погонажных изделий строительного назначения с использованием в качестве сырья полимерных отходов различного происхождения, которые на сегодня практически не утилизируются.
Технология предназначена для производства методом непрерывного литья под давлением из термопластичных полимерных материалов открыто-профильных изделий произвольной длины с толщиной базовой стенки профиля не менее 10 мм.
Процесс получения изделий методом непрерывного литья под давлением заключается в том, что предварительно подготовленное к переработке сырье с помощью червячного пресса гомогенизируют и в расплавленной состоянии непрерывно подают в формующую полость охлаждаемой формы, в которой он затвердевает при заданном давлении. Поддержание заданного давления в зоне затвердевания и эвакуацию затвердевшей части изделия из формующей полости осуществляют с помощью специального устройства.
Технологический процесс - малочувствительный к реологическим параметрам расплава, поэтому может быть использован для переработки любых термопластичных полимерных материалов, а также композиционных материалов на основе термопластов, включая загрязненные и частично деструктированные полимерные отходы.
Техпроцесс позволяет формовать открыто-профильные изделия произвольной длины с достаточно сложным поперечным сечением при щадящих температурных режимах, обеспечивающих сохранность полезных свойств матернала и однородность структуры материала по сечению изделия.
Техпроцесс позволяет расширить номенклатуру изделий из полимерных материалов, изготовление которых традиционными методами невозможно или экономически нецелесообразно.
В качестве сырья могут быть использованы, в зависимости от технических требований к изделию, высоконаполненные полимерные композиции, стандартные термопластнческие полимерные материалы, отходы производства и потребления изделий из полимерных материалов.
В частности, в производстве могут быть использованы:
- упаковка и другие изделия из термопластичной пленки;
- изношенная полимерная тара;
- морально устаревшие или пришедшие в негодность предметы домашнего обихода;
- отходы производства и потребления полимерных волокон, нитей, тканей, трикотажа, а также ковров, меха и другой продукции из полимерных волокон;
- медицинские изделия однократного применения, включая упаковку из полимерных материалов лекарственных средств;
- отходы искусственной и синтетической кожи;
- другие виды отходов, содержащие полимерные термопластичные материалы.
В качестве неполимерных наполнителей при подготовке композиционных материалов на основе полимерных отходов могут быть использованы:
- отходы переработки древесины (опилки, стружка и др.);
- мелкодмсперсные минеральные наполнители (например, зола тепловых электростанций) и др.
Отличительная особенность продукции:
- высокая коррозионная стойкость;
- экологическая чистота;
- низкая теплопроводность;
Техпроцесс разработан на основе патента РФ 2045404 "Способ
непрерывного формования профильных изделий из термопластов и устройство для его осуществления" и имеет "ноу-хау".
3.1. Проведены основные НИР и ОКР по разработке метода непрерывного литья под давлением термопластичных полимерных материалов, получены опытные образцы изделий.
Технические характеристики изделий зависят от состава используемого сырья, наполнителя и других ингредиентов. Для изделий из кондиционных полимеров - соответствуют технический условиям на полимер.
3.2. Разработана конструкторская документация на опытную установку производства из однородных полимерных отходов профильно-погонажных изделий сечением до 180 х 50 мм. Схема установки приведена на рис. 1.
Установка (Рис. 1) состоит из следующих основных частей:
измельчитель роторный 1 с собственным пультом управления; экструдер (пресс) червячный 2 с бункером дозатором; блок формования 3 с комплектом форм; стол 6; гидростанция 7; подставка 5 и пульт управления 4.
Измельчитель с полым ротором 1 представляет собой ножевой нзмельчитель о двумя подвижными, двумя стационарными (неподвижными) ножами и классификационной решеткой. Питающий лоток находится в центре ротора. Отбор и транспортировка нзнельченных отходов осуществляется вентилятором.
Экструдер червячный 2 представляет собой одночервячный пресс с коробкой скоростей, позволяющей получать три фиксированные скорости вращения червяка. Экструдер имеет бункер-дозатор, внутри которого расположен вал с мешалками и дозирующим шнеком.
Блок формования 3 состоит из корпуса, неподвижно укрепленного на столе б, в котором на двух колонках и двух гидроцилиндрах укрепляется сменная форма. Корпус соединен с выходным отверстием экструдера 2 при помощи зажима, который обеспечивает надежное соединение канала экструдера с блоком формования.
Стол 6 представляет собой сварную конструкцию о виброопорами, позволяющими устанавливать необходимую высоту стола.
Гидростанция 7 предназначена для управления работой блока формования 3 гидроисполнительными органами путем изменения заданных давлений рабочей жидкости.
Подставка 5 представляет собой сварную конструкцию из сортового проката и предназначена для приема изготавливаемого профиля.
Пульт управления 4 состоит из шкафа, внутри которого расположены исполнительные электроаппараты установки.
Климатическое исполнение установки - УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.
Установка предназначена для эксплуатации в помещениях по пожарной безопасности категории "В", класс помещения по ПУЭ -П-11а.
Технические параметры установки.
Наименование параметра : 3начение : Примечание
1. Производительность кг/час 25-30
2. Установленная мощность, кВт 24,1
3. Мощность нагревателей, кВт 5,0
4. Тип тока трехфазный, переменный
5. Расход охлаждающей оборотной Подпитка
воды, куб.м/час 3,0 0,3 куб.и/час
6. Температура охлажд. воды, град.Со
7. Разнер сечения получаеных изделий,
мм, не более 180 х 50
8. Диаметр червяка пресса, мм 35
9. Длина нарезанной части червяка, мм 700
10. Частота вращения червяка, об/мин 40; 80; 120
11. Объем бункера-дозатора, л 130
12. Диаметр шнека дозатора, мм 34,5
13. Частота вращения шнека дозатора,
об/мин 3...135
14. Давление масла, создаваемое
гидростанцией, МПа, не более 6,3
15. Производительность насоса
гидростанции, л/мин, не менее 3,3
16. Габаритные раэиеры, им, не более
длина 7000
ширина с зоной обслуживания 3000
высота 2500
17. Масса, не более, кг 3000
При переработке загрязненных полимерных отходов, отходов, содержащих неразделяемые полимерные материалы и других полимерсо-
держащих отходов необходима их предварительная обработка для производства изделий.
Разработана конструкторская документация на основные аппараты предварительной подготовки полимерных отходов к переработке в профильные изделия.
Кубанского сельскохозяйственного института
Покрытие: доска из полимерного профиля толщиной 30 мм;
лаги: брус из полимерного профиля толщиной 40 мм;
подстилающий слой: цементный бетон М100 толщиной 80 мм (для животных старые 4 мес.) или керамзитобетон М75 толщиной 80 им (для животных до 4 мес. возраста);
щебень: 80 ми;
уплотненный грунт основания.
При устройстве пола после укладки подстилающего слоя; выполненного по щебню; в бетон втапливаются лаги через 1 м и по бетону укладывается цементно-песчаный выравнивающий раствор М100 толщиной 15-20 мм, а через 14 дней к лагам крепятся доски из профиля. Покрытие должно плотно примыкать к стенам и не иметь щелей. В течение 10 последующих дней проводится двукратная дезинфекция покрытия 3 % водный раствором едкого натра с последующим смыванием водой, после чего пол готов к эксплуатации.
Уклон пола в сторону канализационных лотков должен составлять 0,03-0,04.
При устройстве новых полов и реконструкции старых механическая очистка и мойка помещения, предпусковая дезинфекция и дезинфекция полов в процессе их эксплуатации производится в соответствии с "Инструкцией по дезинфекции на предприятиях по производству молока на промышленной основе".
При использовании полов из полиэтиленовых профилей в боксах и на укороченных стойлах допускается содержание окота без подстилки.
В процессе эксплуатации полов поверхность покрытия очищается от экскрементов и подстилки с помощью резиновых скребков или метел.
Производство половых досок для животноводческих помещений из композиций на основе полиэтиленовых отходов.
Производительность установки - 100 т/год (30 кг/час)
Номинальная длина - 2000 ... 6000 мм
Поперечное сечение (Рис. 2) - 180 х 20 (30) мм.
Сырье - отходы полиэтилена 70 %, древесные опилки 30%.
Рис. 2. Сечение досок половых для животноводческих помещений.
По предварительным оценкам себестоимость изготовления половых досок (Рис. 2) по предлагаемой технологии составляет 680 грн/т. При норме рентабельности 35% и НДС 20%, рыночная стоимость готовом к использованию продукции будет составлять 680х1*35х1*2=1100 грн/т.
Для сравнения: цена пластмассовых плит завода "Харпластмасс" 1500 грн/т., цена вторичного гранулированного полиэтилена - 1600 грн/т.
Сравнительная таблица технико-экономических показателей
|
Наименование продукции |
Цена |
Долговечность |
|
Доска половая для животноводства из дуба |
не более 5 лет |
|
|
затраты на строительство пола |
18 грн/кв.м |
|
|
затраты на ежегодный ремонт |
6 грн/кв.м |
|
|
Затраты до замены пола через 5 лет |
48 грн/кв.м |
|
|
Итого за 20 лет |
192 грн/кв.м |
|
|
Доска половая для животноводства из полимерных композиций |
не менее 20 лет |
|
|
затраты на строительство пола |
26 грн/кв.м |
|
|
затраты на ежегодное техобслуживание |
0,5 грн/кв.м |
|
|
Итого за 20 лет |
36,0 грн/кв.м |
|
6.1. Создание совместного экспериментального участка по производству профильно-погонажных изделии при Институте животноводства-
Характеристика участка:
Мощность участка до 100 т/год готовой продукции
Продукция доски половые и др. профилии
Сырье отходы полимеров - 70 %
неполимерные наполнители - 30 %
Производственная площадь 100 кв.и
Потребность в электроэнергии 50 квт
Потребность в воде 3 куб.и/час
Технологическое оборудование 1 установка (Рис.1)
Вспоногательное оборудование
и прессфорны по мере необходимости
Первоначальные затраты по созданию участка:
1. Изготовление установки 150 тыс.грн
2. Проектирование и изготовление
2-х Форм для производства досок (рмс.2.) 10 тыс.грн
3. Монтаж и наладка оборудования 15 тыс.грн
ПРИМЕЧАНИЕ: Возможно создание экспериментальной установки путем
:а) изготовления устройства формования профиля 12 тыс.грн
б) проектирования и изготовления одной из
форм (рис 2) 6 тыс.грн
в) приобретения червячного пресса б/у 15 тыс.грн
г) приобретения изнельчителж б/у 12 тыс.грн
или измельчения отходов сторонним предприятием.
При этой все операции будут осуществляться вручную, производительность установки будет на уровне 12 - 15 кг/час., себестоимость изделии повысится.
Характеристика участка:
Мощность участка 1000 т в год готовой продукции
Продукция ....... доски половые и другие
профильные изделия
Сырье отходы полимерные до 70 %
минеральные и другие
наполнители и модификаторы до 30 %
Производственная площадь 1200 кв.м
Потребность в электроэнергии 300 квт
Потребность в оборотной воде 25 куб.м/час (на подпитку - 3 куб.м/
Технологическое оборудование 8 установок (Рис.1),
вспомогательное оборудование
Сотрудничество осуществляется на основании хозяйственного договора.
НПЧП "АЛАМ" осуществляет разработку технологического процесса, проектирование технологического оборудования и оснастки, авторский надзор за изготовлением, разработку рецептур композиций, разработку нормативно-технической документации на оборудование, отработку технологического процесса, корректировку и контроль техпроцесса, производство и реализацию продукции.
ИЖ УААН предоставляет производственное помещение оказывает помощь в изготовлении технологического оборудования (предоставление кредита, поиск инвестора и др.), разработку нормативно-технической документации на продукцию, проведение натурных и других испытаний продукции, предназначенной для использования в животноводстве.
Возможны другие условия сотрудничества на взаимно-выгодных условиях, если они изложены в письменном виде и подписаны с обеих сторон.
