Проект сушильного участка


Проект сушильного участка на базе сушильной камеры УЛ-2

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Сушкой называется процесс удаления влаги из материала путем испарения или выпаривания.

Технологические цели определяют изменениями физических и эксплуатационных свойств древесины при изменении её влажности.

Древесина, содержащая большое количество воды, легко поражается грибами, в результате чего она загнивает. Сухая же отличается большой стойкостью. Сухая древесина в отличие от сырой легко склеивается и отделывается.

К основным технологическим целям сушки древесины относят:

а) Предупреждение формоизменяемости и размероизменяемости деталей.

б) Предохранение от загнивания.

в) Уменьшение массы при одновременном повышении прочности.

г) Улучшение качества склеивания и отделки.

В основном древесину сушат в виде пиломатериалов (досок, брусьев, заготовок), шпона (тонколистного материала), щепы, стружки и волокна. Некоторое распространение имеет сушка круглых лесоматериалов (детали опор линий электропередачи, связи, строительные детали).

Промышленная сушка древесины относится к отраслям индустрии, технологические процессы которых практически не вызывают загрязнения окружающей среды.

Некачественная сушка и в недостаточных объёмах приводит к резкому сокращению сроков службы деревянных конструкций и изделий, значительным потерям материала при его транспортировании, а в конечном итоге - к громадному перерасходу древесины.

Технологические процессы сушки и применяемое оборудование специфичны и достаточно сложны, поэтому нужны специальные знания и высокая квалификация оператора для правильной организации и проведения сушки в сушильных установках.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Порода и вид пило материалов

Размеры

Влажность

Объем, М3 / год

Толщина, мм

Ширина, мм

Длина, м

Wн %

Wк %

1) Береза

22

130

6,5

80

12

4000

2) Сосна

19

100

6,5

80

12

7000

ИТОГО 11000

Влажность Wн , %

Порода, вид пиломатериала

tc

?tc

Береза

6500х130х22

обрезная

режим сушки нормальный

3-Д

35

75

9

0,66

35 - 20

80

13

0,55

20

100

33

0,22

Сосна

6500х100х19

обрезная

режим сушки нормальный №1

35

83

9

0,68

35 - 20

88

14

0,55

20

110

36

0,24

1.4 Определение продолжительности сушки

Определение продолжительности сушки в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе.

Общую продолжительность сушки, включая, начальный прогрев и влага - тепло обработку, находят по формуле:

= исх • Aр Aц Ак Ав Ад , ч (1)

где: исх - исходная продолжительность сушки пиломатериалов, ч

Aр - коэффициент, учитывающий жесткость применяемого режима сушки: для нормального режима Aр = 1,7

Aц - коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере.

Ак - коэффициент, учитывающий категорию качества сушки

Ав - коэффициент, учитывающий начальную и конечную влажность

Ад - коэффициент, учитывающий длину материала

Береза сечением 6500х 130х22

исх =54; Aр =1,7; Aц =0,79; Ак =1,15; Ав =1,18; Ад =1

= 54 1,7 0,79 1,15 1,18 1 = 98 =4,1 , Сут

Сосна сечением 6500х100х19

исх =32; Aр =1,7; Aц =0,59; Ак =1,15; Ав =1,18; Ад =1

=32 1,7 0,59 1,15 1,18 1 = 43,55 =1,8 , Сут

1.5 Формирование сушильных штабелей

Рядовой штабель формируется таким образом:

Штабель пиломатериала необходимо выкладывать правильной геометрической формы в виде параллелепипеда. Боковые и торцовые поверхности должны быть строго вертикальны.

В один штабель укладывают доски только одной породы и одной толщины. По влажности загружаемые пиломатериалы следует сортировать на сырые и воздушно сухие, не смешивая их в одном штабеле.

Основание штабеля должно быть строго горизонтальным и достаточно жестким. Недогрузка штабеля по высоте недопустима, т.к. за счет больших утечек сушильного агента через пространство над штабелем, резко снижается скорость циркуляции в самом штабеле.

Для межрядовых прокладок используют строганные высушенные рейки толщиной 25мм., шириной 40-50мм. Отклонение от применяемых размеров допускается не более: по толщине 1мм., по ширине 2мм. Прокладки при формировании штабеля необходимо укладывать строго вертикально, друг над другом.

Перед укладкой прокладки осматривают и при необходимости проверяют штангельциркулем поперечные размеры.

Основанием штабеля наиболее часто служат специальные рельсовые вагонетки, собранные из треков.

Число прокладок в горизонтальном ряду пиломатериалов по длине для хвойных пород толщиной 16-19мм. и длиной 6,5-6,8м. составляет 14шт; а для лиственных пород толщиной 22-25мм. и длиной 6,5-6,8м. составляет 10шт.

1.6 Технология проведения камерной сушки

К технологическим операциям процесса сушки относятся: начальный прогрев древесины, собственно сушка по определенному режиму, конечная, а иногда промежуточная влаготеплообработка и кондиционирование.

Перед началом сушки помещение камеры, а также элементы теплового и циркуляционного оборудования очищают от мусора и пыли.

Путем пробного пуска пара в калориферы, проверяют плотность их соединений и правильность работы конденсатоотводчика. Проверяют запорные и регулирующие винтили. Если обнаружено, что труба на расстоянии одного метра от закрытого вентиля нагревается, значит, он не исправен и подлежит ремонту.

Действие увлажнительных труб проверяют пробным пуском. Если часть отверстий не работают, то их прочищают.

Работу вентиляторов также проверяют пробным пуском. Выясняют, нет ли биения или стуков.

Периодически следует проверять состояние рельсов камерных путей и осматривать треки.

Начальный прогрев древесины проводят после загрузки камеры материалом с целью быстрого прогрева древесины. Для этого древесину определенное время выдерживают в воздухе повышенной температуры и высокой степени насыщения воздуха.

Продолжительность начального прогрева в зимнее время составляет 1,5-2ч. на 1см. толщины.

Начальный прогрев для березы составляет 4,1ч., а для сосны - 4ч.

Сушка следует за начальным прогревом. В камере устанавливают и поддерживают заданные режимом сушки сушильного агента. Сушку заканчивают при достижении материалом заданной конечной влажности.

После сушки, древесину подвергают конечной влаготеплообработки в средне повышенной температуры и влажности. Цель операции устранить остаточные деформации и напряжения в материале. В некоторых случаях при сушке пиломатериалов проводят промежуточную влаготеплообработку.

В процессе сушки выполняют контрольные операции. В течении всего процесса непрерывно или периодически (через 1 -2ч) ведут контроль за температурой и степенью насыщения сушильного агента. По данным регулируют его параметры.

1.7 Расчет производительности сушильной камеры в условном и фактическом материале

Фактическая производительность камеры определяется по формуле:

Пф = ? • Г •nоб , м3/год. (2)

Где ? - Коэффициент заполнения штабеля.

Г - объем штабелей, одновременно находящихся в камере, м3 .

nоб - продолжительность одного оборота камеры, сут.

Объем штабелей, одновременно находящихся в камере определяется по формуле:

Г= l • b • h •n , м3 (3)

Где: l, b, h - длина, ширина и высота штабеля, м.

n - число штабелей в камере, шт.

Коэффициент объемного заполнения штабеля определяется по формуле:

?= дл • ш • в • 0,93 (4)

Где: ?дл, ?ш, ?в - объёмные коэффициенты заполнения штабеля по длине, ширине, высоте.

0,93 - коэффициент, учитывающий объемную усушку древесины.

Продолжительность одного оборота камеры определяется по формуле:

nоб =335/(? + ?1 ) (5)

Где: 335 - кол-во рабочих дней для камеры в году.

? - продолжительность сушки, сут.

?1 - время на загрузку и выгрузку пиломатериала, сут.

?1 = 0,1, сут.

Условная производительность камер определяется по формуле:

Пу= Пу•уд • Г, м3/год (6)

Где: Пу•уд - удельная производительность, м3/год.

Г - объем штабелей, одновременно находящихся в камере, м3 .

Расчет для пиломатериалов сечением 22х130мм, порода береза:

Г= 6,5•1,8•3•2=70,2,м3

?дл= 1, ?ш = 0,9 , ?в = 0,46

?=1•0,9•0,46•0,93=0,38

nоб =335/(4,1+0,1)= 79

Пф= 0,38•70,2•79=2127, м3/год.

Пу = 39,5•70,2= 2772, м3/год.

Расчет для пиломатериалов сечением 19х100мм, порода сосна производятся аналогично и сводятся в таблицу 3.

1.8 Расчет потребного количества сушильных камер на программу

Потребное количество камер на программу определяется по формуле:

М= Пгод / Пф , шт. (7)

Где: Пгод - годовая программа, м3.

Пф - фактическая производительность камер, м3/год.

Процент загрузки камеры находим по формуле:

Р = (М/Мпр) •100 , % (8)

Где: М - расчетное количество камер на программу, шт.

Мпр - принятое количество камер на программу, шт.

Расчет потребного количества сушильных камер на сушку пиломатериала породой береза, сечением 22х130мм и объемом 4000м3/год:

М=4000/2127=1,8, шт.

Мпр=2, шт.

Р=(1,88/2)•100=94, %

Расчет потребного количества сушильных камер на сушку пиломатериала породой сосна, сечением 19х100мм и объемом 7000м3 производится аналогично и сводится в таблицу 4.

Таблица 3. Расчет производительности сушильных установок в условном и фактическом материале.

Характеристика материалов

категория качества

категория режима

скорость циркуляции, м/с

порода

вид пиломатериала

толщина, мм.

ширина, мм

длина, мм

Влажность, %

береза

обрезная

22

130

6,5

80

12

II

нормальный

2,5

сосна

обрезная

19

100

6,5

80

12

II

нормальный

2,5

Продолжительность сушки, ч

Условная производительность камеры, м3/год

Фактическая производительность камеры, м3/год.

?исх, ч

Ар

Ац

Ак

Ад

Ав

?, сут

54

1,7

0,79

1,15

1

1,18

4,1

2772

2127

32

1,7

0,59

1,15

1

1,18

1,8

2772

4324

Таблица 4 Расчет потребного количества камер.

Порода

Продолжительность сушки, ?, сут

Коэффициент заполнения штабеля, ?

Габаритный объем штабеля, м3

Производительность камеры, м3/год

Расчетное количество камер, шт.

Принятое количество камер, шт.

Процент заполнения камеры, %

береза

4,1

0,38

70,2

2127

1,88

2

94

сосна

1,8

0,35

70,2

4324

1,61

2

80

1.9 Техническая характеристика лесосушильной камеры

Таблица 5 Техническая характеристика лесосушильной камеры УЛ-2 [1, с.85]

Наименование

Краткая техническая характеристика

Габаритные размеры, м

Мощность, кВт

Лесосушильная камера УЛ-2.

Вентилятор- реверсивный У12, осевой №12,5

Калорифер из биметаллических труб

Число штабелей-2

Вместимость камеры, усл. п/м, м- 30,7

Количество вентиляторов- 2

Скорость циркуляции сушильного агента через штабель, м/с- 1,5…3,5

18,2Х4,4Х5,63

31,8-36

1.10 Виды брака, их причины и пути устранения

сушка пиломатериал выпаривание

Таблица 6 Виды брака, причины и пути устранения [2, с. 129].

Виды брака

Причина

Пути устранения

Недосушка древесины до Требуемой конечной Влажности.

Слабый контроль процесса сушки.

Необходим контроль ОТК предприятия за Соблюдением технологии сушки древесины.

Неравномерное просыхание Материала по длине Штабеля.

Неравномерная раздача воздуха или его нагрева по длине камеры, неудовлетворительное состояние дверей.

Отрегулировать раздачу воздуха и его нагревание, заменить двери на утепленные.

Неравномерное просыхание Материала по ширине Штабеля.

Слабое движение воздуха.

Экранировать штабель, увеличить подачу воздуха, вентилятором.

Неравномерное просыхание материала по высоте.

Неправильная раздача воздуха и слабая скорость по материалу

Экранировать штабель, увеличит подачу воздуха, вентилятором

Неравномерное просыхание материала по объему штабеля.

Парная укладка досок, разнотолщиность досок, прокладок.

Укладывать доски одной толщины, использовать прокладки одной толщины.

Коробление материала во время сушки.

Неправильная укладка досок в штабеле.

Правильно формировать суш. Штабеля.

Коробление после сушки.

Наличие в высушенном материале влажностных и упругих деформаций.

Необходимо проводить влаготеплообработку высушенных пиломатериалов и не разгружать их до полного охлаждение древесины.

Растрескивание свежеотпиленных торцов

Торцы быстро высыхают.

Снижение на короткое время психрометрической разности в два раза по сравнению с назначением для 1 степени.

Плесень на материале.

Слабая циркуляция воздуха.

Усилить циркуляцию воздуха, дополнительно прогреть материал, улучшить укладку для сушки.

2. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Организация внутрицехового транспорта

Работы по формированию и перемещению в сушильном цехе очень тяжелы и трудоёмки, поэтому большое значение имеют их правильная организация и механизация.

К основным транспортным операциям в лесосушильном цехе относятся: подвоз сырых пиломатериалов на формировочную площадку, формирование сушильных штабелей, закатка штабелей в камеры и выкатка из них, подача штабелей на склад сухих пиломатериалов, размещение пиломатериалов на складе и, наконец, транспортировка их в деревообрабатывающий цех или на отгрузку для полнейших перевозок.

Транспортировку пиломатериалов к формировочной площадке осуществляется в плотных пакетах автолесовозами и автопогрузчиками или, в некоторых случаях, вагонетками по узкоколейным рельсовым путям.

Для последующих перевозок сформированных сушильных штабелей используют рельсовый транспорт. В качестве подвижн6ого состава применяют составные платформы, собранные из треков. Трек представляет собой двух колёсную тележку, смонтированную из двух швеллеров и устанавливаемую на одном рельсе. Штабель нормальной длины для камер с продольной штабелёвкой формируют на платформе из трех пар треков, из них одна пара укороченная. Пару треков связывают между собой поперечными подштабельными брусьями, образующие основание штабеля.

Трековые платформы зарекомендовали себя как удобные в эксплуатации и достаточно надежные транспортные средства для перемещения штабелей обычных размеров.

Для формирования штабеля, т.е. укладки пиломатериалов на трековую платформу или вагонетку, необходимо те или иные приспособления или механизмы.

Погрузочный лифт, принцип устройства которого: устанавливают в котловане глубиной приблизительно равной высоте штабеля. Он состоит из платформы, подъемных винтов с упорными подшипниками, электродвигателя с редуктором и приводной цепи, вращающей подъемные винты через звездочки.

К лифту подвозят пакет с сырым материалом. Платформа поднимает и занимает верхнее положение на нее закатывают трековую ли цельносварную вагонетку. Рабочие сдвигают доски с пакета на вагонетку и формируют один за другим ряды штабеля.

По мере выкладки штабеля платформа постепенно опускается, и фронт работы поддерживается на наиболее удобном уровне. После завершения укладки платформа поднимается и штабель скатывается с нее на рельсовый путь.

Машиностроительная промышленность изготовляет погрузочный лифт Л-15 грузоподъемностью 15 т, с размером платформы 6.9 х 2.2 мм, ходом платформы 2.6 м и установленной мощностью 10 кВт. Лифт можно применять не только для формирования, но и для разборки сушильного штабеля. В этом случае процесс работы протекает обратно описанному выше.

Сформированный на треках или вагонетке штабель должен быть подан по рельсовым путям в одну из камер сушильного блока. Для перекатке штабелей с одного рельсового пути на другой, а также для загрузки и выгрузки сушильных камер применяют траверсные тележки.

Траверсная тележка движется вдоль фронта сушильных камер по рельсам, уложенным в специальном углублении - траверсной траншее. Сырой штабель закатывают на траверсную тележку по уложенному на ее платформе рельсовому пути. Уровень рельсов этого пути точно соответствует уровню головки рельсов транспортных и камерных путей. Тележка со штабелем перемещается вдоль фронта камер и останавливается против камеры, подлежащей загрузке. После этого штабель перекатывают с тележки в камеру. Из камеры штабеля выгружают в обратном порядке.

Траверсные тележки кроме загрузки и выгрузки камер используются также для транспортировки высушенных штабелей на промежуточный склад сухих пиломатериалов.

2.2 Организация технического контроля качества

Контроль влажности древесины в процессе сушки в настоящее время проводят способом контрольных образцов.

Контрольный образец длиной 1…1,2 м. отпиливают от доски, характерной для партии пиломатериалов, загружаемой в сушильную камеру. Одновременно выпиливают две смежные с образцом секции влажности. Сразу же после распиловки секции очищают от опилок и заусенцев и взвешивают на технических весах. Затем определяют их влажность. Среднее значение влажности, вычисленное по двум секциям, принимают за начальную влажность (Wн) контрольного образца.

Контрольный образец нумеруют, торцы его отчищают и покрывают густотертой масляной краской. После этого взвешивают на торговых весах с погрешностью до 5г.начальную массу (Мн ) записывают на образце и журнале или в карте сушки.

В каждый сушильный штабель закладывают два - три контрольных образца в места интенсивной и замедленной сушки. Образцы укладывают заподлицо с торцом штабеля или несколько глубже, но так, чтобы их легко можно было вынуть. Они должны лежать на прокладках, не соприкасаясь с сластью досок.

Над образцами укладывают специальные прокладки с вырезом.

По известным величинам начальной влажности и начальной массы рассчитывают массу абсолютно сухого контрольного образца:

Мсух=Мн x 100/(wн+100).

Таким образом, его масса в абсолютно сухом состояние известна перед началом сушки.

В процессе сушки через определенный период времени образцы вынимают из штабеля и их взвешивают. Текущую влажность (Wт) образцов находят по выражению

Wт = [(Mт-Mсух)/Mсух]•100,

Где Mт - масса образца в момент определения текущей влажности ,г.

При сушке тонких пиломатериалов хвойных пород контрольной влажности проводят в начальной стадии процесса через 8 ч, а в конечной стадии - через 12ч. Для пиломатериалов повышенной толщины или лиственных пород в промежутке времени между взвешиванием увеличивают в 1.5 - 2 раза.

По величине текущей влажности судят о возможности перехода на последующую ступень режима сушки или окончания процесса.

Способ контрольных образцов недостаточно точен, и, кроме того, его проведение связано с определенными неудобствами для операторов, связанными с их заходами в камеру. Поэтому перспективы устройства для дистанционного контроля влажности пиломатериалов в процессе сушки, основаны на измерении усадки штабеля его массы.

Усадка штабеля в процессе сушки тесно связанно с влажностью пиломатериалов.

Устройство для измерения усадки состоит из датчика усадки и электрического измерительного прибора. Датчик усадки устроен следующим образом: вал с рамкой установлен на подшипниках, которые крепятся к боковой стене камеры на кронштейнах. На конце вала, выходящего за пределы сушильного пространства, в торцовой стене закреплен электрический датчик. Рамка прижимается к рычагу съемной прокладки пружиной. Прокладку устанавливают на боковой поверхности штабеля.

В процессе сушки штабель дает усадку, величина которой зависит от его влажности. При этом рычаг через рамку поворачивает вал на определенный угол. Движение вращения вала преобразуется датчиком в электрический сигнал. Этот сигнал регистрируется электрическим измерительным прибором, который имеет шкалу, градуированную в миллиметрах усадки штабеля.

Для исключения влияния возможных перекосов штабеля на результат измерения датчики усадки устанавливают с обеих сторон штабеля, а их показания усредняют электрическим измерительным прибором.

Величину усадки штабеля в проценты влажности переводят по таблицам и графикам, которые составляют для пиломатериалов различных пород и толщин на основание специальных испытаний.

Способ контроля текущей влажности пиломатериалов по массе штабеля основан на использования весоизмерительных устройств, установленных внутри камеры. Штабель пиломатериалов укладывают на подштабельную тележку. Все ее четыре колеса фиксируют в определенном положение на отрезках рельсов, играющих роль консолей. Под этими консолями установлены гидравлические мембральные датчики, в которых создается давление жидкостей, пропорциональная массе штабеля. Усредненное давление датчиков передается по трубопроводу на электрический преобразователь. Его сигнал регистрируется измерительным прибором, шкала которого градируется в единицах массы. Текущую влажность штабеля рассчитывают, как и при способе контрольных образцов, по формуле. Начальную влажность пиломатериалов, величина которых необходима для определения ожидаемой массы штабеля в абсолютном сухом состояние Мсух, определяют весовым способом по нескольким секциям.

Контроль за внутренними напряжениями и остаточными деформациями при сушке проводят с помощью силовых секций. По силовым секциям можно установить характер и примерную величину внутренних напряжений древесины, наличие в ней остаточных деформаций и характер распределения влаги по толщине материала. Эти сведения особенно важно иметь после влаготеплообработки и в конце сушки.

Для контроля за напряжениями и деформациями в процессе сушки в штабель одновременно с контрольными образцами влажности закладывают силовые образцы длиной 1…1,2 м. от этих образцов в нужный моменты времени отпиливают силовые секции. Торцы силовых образцов замазывают густотертой масляной краской. Замазку возобновляют на свежем пропиле после каждой выпиловки новой секции. Секции выпиливают на расстоянии не менее 100 мм от торца.

Силовую секцию раскраивают на ленточнопильном станке в виде двузубой гребенки, выкалывая середину.

По положению зуба можно судить о характере внутренних напряжений. По силовым секциям можно установить характер распределения влаги по толщине материала. Для этого необходимо сравнить положение зубцов секций формы А и Б. если положение зубцов секций формы Б по сравнению с зубцами секции А не изменилось ,значит, влага в материале распределена равномерно. Если имеется дополнительная деформация зубцов секции Б, то влага в материале распределена неравномерно.

Так как более влажные слои секции при выдержке получают большую усушку, то изгиб зубцов секции Б по сравнению с положением зубцов секции А всегда происходит в сторону большей влажности.

В некоторых случаях, особенно для толстых пиломатериалов, двузубые гребёнки могут давать искаженное представление о характере внутренних напряжений. РТМ рекомендуют для пиломатериалов повышенной толщины (более 40 мм) дополнительно выпиливать вторую силовую секцию зубцами по внутренней зоне сортимента по двум секциям характер напряжений и остаточных деформаций может бить установлен более точно.

2.3 Организация мероприятий по охране труда

К работе по обслуживанию лесосушильных камер и установок допускаются лица, знакомые с их устройством и правилами эксплуатации, прошедшие соответствующий инструктаж по технике безопасности.

В лесосушильных цехах обслуживающий персонал подвергается вредному переменному воздействию горячей и холодной среды, например при заходе в работающие камеры, при ремонте оборудования и в неохлажденных камерах и т. п. Несоблюдение мер безопасности может привести к простудным заболеваниям.

Сушильщики должны периодически проходить медицинское обследование. В помещениях, где расположено сушильное оборудование, в коридорах управления, лабораториях, топочных помещениях газовых камер должна быть устроена приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая поддержание температуры не выше 25°С.

Устройство одной только вытяжной вентиляции не достигает цели, так как будет способствовать еще большему поступлению в помещения горячего влажного воздуха из камер или других сушильных устройств.

Воздуховоды, паропроводы, кожухи вентиляторов вне пределов сушильной камеры должны иметь тепловую изоляцию с тем, чтобы температура их стенок снаружи не превышала 60° С.

Ремонт внутреннего оборудования допускается после отключения камер от паровой магистрали и электрической сети при условии, что температура в камере не превышает 40° С.

Двери камер должны легко открываться, иметь надежные и удобные для обслуживания запорные устройства.

Камеры должны быть оснащены дистанционными приборами для контроля режима сушки, а при возможности и автоматическими регуляторами.

При отсутствии дистанционного контроля в каждой камере должен быть установлен простейший настенный психрометр, позволяющий вести наблюдение за режимом сушки без захода в камеру. Прибор этот устанавливают в удобном для наблюдения месте.

Заходить в работающие сушильные камеры разрешается только в особо необходимых случаях. При этом следует пользоваться защитной одеждой, а также специальным аппаратом - воздухоохладителем.

В помещениях, где расположено сушильное оборудование, в коридорах управления, лабораториях, топочных помещениях газовых камер должна быть устроена приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая поддержание температуры не выше 25° С.

Устройство одной только вытяжной вентиляции не достигает цели, так как будет способствовать еще большему поступлению в помещения горячего влажного воздуха из камер или других сушильных устройств.

Воздуховоды, паропроводы, кожухи вентиляторов вне пределов сушильной камеры должны иметь тепловую изоляцию с тем, чтобы температура их стенок снаружи не превышала 60° С.

'Ремонт внутреннего оборудования допускается после отключения камер от паровой магистрали и электрической сети при условии, что температура в камере не превышает 40° С.

Двери камер должны легко открываться, иметь надежные и удобные для обслуживания запорные устройства.

Предусматривает автоматическое управление сушкой древесины в сушильных камерах применением системы автоматического регулирования параметров: сушильного агента(температура, влажность), высушиваемого материала(по влажности материалов), усадки [3, с.412]

Выводы и заключения

В курсовом проекте предлагается производить сушку в камере периодического действия (марка УЛ-2) по II категории качества так как высушенный пиломатериал пород сосна сечением 19х100 и береза сечением 22х130 используются для изготовления столярно-строительных изделий.

В курсовом проекте был выбран режим сушки для данных пиломатериалов, рассчитана продолжительность сушки в часах и сутках. Определена потребность сушильных камер на программу, которая составила 4 штуки, средняя загрузка камер составила 94 - 80%.

Рассмотрена технология проведения камерной сушки, включая начальный прогрев, промежуточную и конечную влаготеплообработки.

Рассмотрен вопрос правильного формирования сушильных штабелей, исключающий появление брака.

Разработана таблица с возможными видами брака, их причинами и путями устранения.

В организационном разделе рассмотрены вопросы организации внутрицехового транспорта, технического контроля качества, мероприятия по охране труда и технике безопасности.

В графической части представлены: планировка цеха, чертеж сушильной камеры.

Литература

1. Расев А.И. «Сушка древесины»: Учебное пособие. Изд.5-е-м:МГУЛ,2004-228с. ил.

2. Справочник по сушке древесины. Под редакцией Е.С. Богданова- 4-е издание, переработки и дополнения- М Лоен-пр-ть 1990-304 с.

3. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине “Гидротермическая обработка и консервирование древесины”. Сергиев Посад, 2005-31с.

Размещено на Allbest.ru

knowledge.allbest.ru

Проект сушильного участка на базе сушильной камеры УЛ-2

Процесс удаления влаги из материала путем испарения или выпаривания. Выбор и обоснование способа сушки и типа лесосушильных камер. Спецификация пиломатериалов. Формирование сушильных штабелей. Технология проведения камерной сушки. Виды и причины брака.

  • Описание сушильной камеры и выбор параметров режима сушки. Расчет продолжительности камерной сушки пиломатериалов. Показатели качества сушки древесины. Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля. Выбор конденсатоотводчика.курсовая работа, добавлен 08.01.2016

  • Устройство и принцип действия сушильной камеры ВК-4 и вспомогательного оборудования. Обоснование режимов сушки и влаготеплообработки древесины. Расчёт количества сушильных камер. Определение параметров агента сушки. Организация технологического процесса.курсовая работа, добавлен 24.08.2012

  • Устройство и принцип действия сушильной камеры. Выбор режимов сушки и влаготеплообработки. Расчет требуемого количества камер. Определение массы испаряемой влаги, параметров агентов сушки, расходов теплоты на сушку. Разработка технологического процесса.курсовая работа, добавлен 11.10.2012

  • Выбор и расчет влаготеплообработок в сушильной камере. Определение параметров агента сушки на входе в штабель. Расчет расходов тепла на сушку. Подготовка сушильной камеры к работе. Погрузочно-разгрузочные работы. Планировка сушильного цеха, охрана труда.курсовая работа, добавлен 28.05.2013

  • Выбор способа обработки и описание типа лесосушильной камеры. Режимы и продолжительность сушки. Выбор расчетного материала. Определение параметров агента сушки. Выбор и расчет конденсата отводчиков, калориферов, вытяжных каналов. Контроль качества сушки.курсовая работа, добавлен 07.06.2010

  • Принцип работы лесосушильной камеры. Определение расхода теплоносителя на сушку пиломатериалов. Составление аэродинамической схемы камеры. Расчет поверхности нагрева калориферной установки. Определение скорости циркуляции агента сушки на каждом участке.курсовая работа, добавлен 16.02.2014

  • Расчёт одноштабельной сушильной камеры СПВ-62М: продолжительность сушки и оборота камеры; годовая производительность на условном материале. Технологический процесс в сушильном цеху; показатели качества сушки древесины; противопожарная безопасность.курсовая работа, добавлен 05.12.2012

  • Описание новых технологий в области сушки и защиты древесины. Физическая сущность процесса теплового удаления влаги из древесины. Изучение устройства и технологический расчет сушильного цеха для камер. Определение тепловых и аэродинамических параметров.курсовая работа, добавлен 19.01.2013

  • Расчет продолжительности сушки пиломатериалов и оборота камеры. Определение параметров агента сушки на входе в штабель. Составление схемы циркуляции агента сушки с выявлением участков сопротивления. Транспортировка сырых пиломатериалов в сушильный цех.курсовая работа, добавлен 19.10.2012

  • Технологическая схема лесосушильного цеха, выбор способа сушки древесины. Разработка схемы технологического процесса сушки пиломатериалов, описание работы сушильной камеры. Технологические требования к сухим пиломатериалам, их укладка и транспортировка.курсовая работа, добавлен 10.03.2012

allbest.ru

Проект сушильного участка на базе сушильной камеры УЛ-2

ВВЕДЕНИЕ Сушкой называется процесс удаления влаги из материала путем испарения или выпаривания.

Технологические цели определяют изменениями физических и эксплуатационных свойств древесины при изменении её влажности.

Древесина, содержащая большое количество воды, легко поражается грибами, в результате чего она загнивает. Сухая же отличается большой стойкостью. Сухая древесина в отличие от сырой легко склеивается и отделывается.

К основным технологическим целям сушки древесины относят:

а) Предупреждение формоизменяемости и размероизменяемости деталей.

б) Предохранение от загнивания.

в) Уменьшение массы при одновременном повышении прочности.

г) Улучшение качества склеивания и отделки.

В основном древесину сушат в виде пиломатериалов (досок, брусьев, заготовок), шпона (тонколистного материала), щепы, стружки и волокна. Некоторое распространение имеет сушка круглых лесоматериалов (детали опор линий электропередачи, связи, строительные детали).

Промышленная сушка древесины относится к отраслям индустрии, технологические процессы которых практически не вызывают загрязнения окружающей среды.

Некачественная сушка и в недостаточных объёмах приводит к резкому сокращению сроков службы деревянных конструкций и изделий, значительным потерям материала при его транспортировании, а в конечном итоге — к громадному перерасходу древесины.

Технологические процессы сушки и применяемое оборудование специфичны и достаточно сложны, поэтому нужны специальные знания и высокая квалификация оператора для правильной организации и проведения сушки в сушильных установках.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Выбор и обоснование способа сушки и типа лесосушильных камер

Для курсового проекта была выбрана камера УЛ-2.Установка УЛ-2 является двухштабельной (2 штабеля расположены по длине сушилки).

Она предназначена для установки в помещении цеха на заранее подготовленном фундаменте и собирается из пяти основных частей: передней панели с дверцей, двух боковых панелей, задней панели и верхней секции, внутри которой смонтированы три осевых реверсивных вентилятора, биметаллические калориферы и увлажнительные трубы.

Камера паро-воздушная т. е. может работать на воздухе, так и на пару. В первом случае воздухообмен камеры с атмосферой осуществляется через вентиляционные трубы, установленные в верней секции. А во втором случае вентиляционные трубы наглухо перекрываются герметичными задвижками, а испаряющаяся из древесины вода удаляется в виде пара через вытяжные трубы и гидравлический затвор.

1.2 Анализ подвергаемых сушке пиломатериалов

Таблица 1. Спецификация пиломатериалов подлежащих сушке.

Порода и вид пило материалов

Размеры

Влажность

Объем, М3 / год

Толщина, мм

Ширина, мм

Длина, м

Wн %

Wк %

1) Береза

22

130

6,5

80

12

4000

2) Сосна

19

100

6,5

80

12

7000

ИТОГО 11 000

Береза — заболонная порода, имеющая белую древесину с розоватым или желтоватым оттенками. На тангенциальном и радиальном разрезах годичные слои почти не различимы. На торце они едва заметны, если торец тщательно отшлифован. Сердцевидные лучи настолько узкие, что их трудно увидеть даже в лупу. Но сердцевидные лучи хорошо видны на радиальном разрезе в виде множества темных блестящих ленточек. В древесине березы встречаются сердцевидные повторения в виде красновато — бурых черточек. Пиломатериал из березы применяется для столярно-строительных изделий.

Сосна произрастает от западных границ до реки Амура на востоке. На севере она выходит до Крайнего Севера, а на юге граничит с Черноземной Зоной.

Древесина сонны нашла широкое применение. Она используется: в строительстве, в судно-, вагоно-, мосто-, машиностроении, для изготовления труб, фанеры, ящиков, для сухой перегонки. Для получения скипидара и канифоли и т. д.

1.3 Выбор режимов сушки

Режимом сушки называется расписание параметров сушильного агента, координированное по времени или по состоянию древесины. Стандартные режимы координированы по влажности древесины.

Основными параметрами сушильного агента, характеризующими режим сушки, являются его температура t, степень насыщенности и психрометрическая разность t .

Нормальные режимы обеспечивают бездефектную сушку пиломатериалов при полном сохранении прочности показателей древесины с возможными незначительными изменениями её цвета; рекомендуют для сушки пиломатериалов всесоюзного потребления до любой конечной влажности.

Трехступенчатая структура режима учитывает особенности развития внутренних напряжений в древесине при ее сушке. В начальной стадии процесса, когда растягивающее напряжение на поверхности сортимента возрастают, необходимо поддерживать высокую степень насыщения (первая ступень). После того как эти напряжения, достигнув максимума, начинают уменьшаться, степень насыщения можно несколько понизить, а температуру t повысить (вторая ступень). В конечной стадии процесса, когда действуют противоположные напряжения, допускают резко снизить и повысить t (третья ступень). На этой стадии интенсификация процесса будет способствовать не росту, а уменьшению внутренних напряжений.

Таблица 2. Выбор режимов сушки [1, с. 115]

Порода, вид пиломатериала

Влажность Wн, %

tc

?tc

Береза

6500×130×22

обрезная режим сушки нормальный

3-Д

35

75

9

0,66

35 — 20

80

13

0,55

20

100

33

0,22

Сосна

6500×100×19

обрезная режим сушки нормальный № 1

35

83

9

0,68

35 — 20

88

14

0,55

20

110

36

0,24

1.4 Определение продолжительности сушки Определение продолжительности сушки в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе.

Общую продолжительность сушки, включая, начальный прогрев и влага — тепло обработку, находят по формуле:

= исх • Aр Aц Ак Ав Ад, ч (1)

где: исх — исходная продолжительность сушки пиломатериалов, ч

Aр — коэффициент, учитывающий жесткость применяемого режима сушки: для нормального режима Aр = 1,7

Aц — коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере.

Ак — коэффициент, учитывающий категорию качества сушки Ав — коэффициент, учитывающий начальную и конечную влажность Ад — коэффициент, учитывающий длину материала

Береза сечением 6500×130×22

исх =54; Aр =1,7; Aц =0,79; Ак =1,15; Ав =1,18; Ад =1

= 54 1,7 0,79 1,15 1,18 1 = 98 =4,1, Сут

Сосна сечением 6500×100×19

исх =32; Aр =1,7; Aц =0,59; Ак =1,15; Ав =1,18; Ад =1

=32 1,7 0,59 1,15 1,18 1 = 43,55 =1,8, Сут

1.5 Формирование сушильных штабелей Рядовой штабель формируется таким образом:

Штабель пиломатериала необходимо выкладывать правильной геометрической формы в виде параллелепипеда. Боковые и торцовые поверхности должны быть строго вертикальны.

В один штабель укладывают доски только одной породы и одной толщины. По влажности загружаемые пиломатериалы следует сортировать на сырые и воздушно сухие, не смешивая их в одном штабеле.

Основание штабеля должно быть строго горизонтальным и достаточно жестким. Недогрузка штабеля по высоте недопустима, т.к. за счет больших утечек сушильного агента через пространство над штабелем, резко снижается скорость циркуляции в самом штабеле.

Для межрядовых прокладок используют строганные высушенные рейки толщиной 25 мм., шириной 40−50мм. Отклонение от применяемых размеров допускается не более: по толщине 1 мм., по ширине 2 мм. Прокладки при формировании штабеля необходимо укладывать строго вертикально, друг над другом.

Перед укладкой прокладки осматривают и при необходимости проверяют штангельциркулем поперечные размеры.

Основанием штабеля наиболее часто служат специальные рельсовые вагонетки, собранные из треков.

Число прокладок в горизонтальном ряду пиломатериалов по длине для хвойных пород толщиной 16−19мм. и длиной 6,5−6,8 м. составляет 14шт; а для лиственных пород толщиной 22−25мм. и длиной 6,5−6,8 м. составляет 10шт.

1.6 Технология проведения камерной сушки К технологическим операциям процесса сушки относятся: начальный прогрев древесины, собственно сушка по определенному режиму, конечная, а иногда промежуточная влаготеплообработка и кондиционирование.

Перед началом сушки помещение камеры, а также элементы теплового и циркуляционного оборудования очищают от мусора и пыли.

Путем пробного пуска пара в калориферы, проверяют плотность их соединений и правильность работы конденсатоотводчика. Проверяют запорные и регулирующие винтили. Если обнаружено, что труба на расстоянии одного метра от закрытого вентиля нагревается, значит, он не исправен и подлежит ремонту.

Действие увлажнительных труб проверяют пробным пуском. Если часть отверстий не работают, то их прочищают.

Работу вентиляторов также проверяют пробным пуском. Выясняют, нет ли биения или стуков.

Периодически следует проверять состояние рельсов камерных путей и осматривать треки.

Начальный прогрев древесины проводят после загрузки камеры материалом с целью быстрого прогрева древесины. Для этого древесину определенное время выдерживают в воздухе повышенной температуры и высокой степени насыщения воздуха.

Продолжительность начального прогрева в зимнее время составляет 1,5−2ч. на 1 см. толщины.

Начальный прогрев для березы составляет 4,1ч., а для сосны — 4ч.

Сушка следует за начальным прогревом. В камере устанавливают и поддерживают заданные режимом сушки сушильного агента. Сушку заканчивают при достижении материалом заданной конечной влажности.

После сушки, древесину подвергают конечной влаготеплообработки в средне повышенной температуры и влажности. Цель операции устранить остаточные деформации и напряжения в материале. В некоторых случаях при сушке пиломатериалов проводят промежуточную влаготеплообработку.

В процессе сушки выполняют контрольные операции. В течении всего процесса непрерывно или периодически (через 1 -2ч) ведут контроль за температурой и степенью насыщения сушильного агента. По данным регулируют его параметры.

1.7 Расчет производительности сушильной камеры в условном и фактическом материале Фактическая производительность камеры определяется по формуле:

Пф =? • Г •nоб, м3/год. (2)

Где? — Коэффициент заполнения штабеля.

Г — объем штабелей, одновременно находящихся в камере, м3 .

nоб — продолжительность одного оборота камеры, сут.

Объем штабелей, одновременно находящихся в камере определяется по формуле:

Г= l • b • h •n, м3 (3)

Где: l, b, h — длина, ширина и высота штабеля, м.

n — число штабелей в камере, шт.

Коэффициент объемного заполнения штабеля определяется по формуле:

?= дл • ш • в • 0,93 (4)

Где: ?дл, ?ш, ?в — объёмные коэффициенты заполнения штабеля по длине, ширине, высоте.

0,93 — коэффициент, учитывающий объемную усушку древесины.

Продолжительность одного оборота камеры определяется по формуле:

nоб =335/(? + ?1) (5)

Где: 335 — кол-во рабочих дней для камеры в году.

? — продолжительность сушки, сут.

?1 — время на загрузку и выгрузку пиломатериала, сут.

?1 = 0,1, сут.

Условная производительность камер определяется по формуле:

Пу= Пу•уд • Г, м3/год (6)

Где: Пу•уд — удельная производительность, м3/год.

Г — объем штабелей, одновременно находящихся в камере, м3 .

Расчет для пиломатериалов сечением 22×130мм, порода береза:

Г= 6,5•1,8•3•2=70,2,м3

?дл= 1, ?ш = 0,9, ?в = 0,46

?=1•0,9•0,46•0,93=0,38

nоб =335/(4,1+0,1)= 79

Пф= 0,38•70,2•79=2127, м3/год.

Пу = 39,5•70,2= 2772, м3/год.

Расчет для пиломатериалов сечением 19×100мм, порода сосна производятся аналогично и сводятся в таблицу 3.

1.8 Расчет потребного количества сушильных камер на программу Потребное количество камер на программу определяется по формуле:

М= Пгод / Пф, шт. (7)

Где: Пгод — годовая программа, м3.

Пф — фактическая производительность камер, м3/год.

Процент загрузки камеры находим по формуле:

Р = (М/Мпр) •100, % (8)

Где: М — расчетное количество камер на программу, шт.

Мпр — принятое количество камер на программу, шт.

Расчет потребного количества сушильных камер на сушку пиломатериала породой береза, сечением 22×130мм и объемом 4000 м3/год:

М=4000/2127=1,8, шт.

Мпр=2, шт.

Р=(1,88/2)•100=94, %

Расчет потребного количества сушильных камер на сушку пиломатериала породой сосна, сечением 19×100мм и объемом 7000 м3 производится аналогично и сводится в таблицу 4.

Таблица 3. Расчет производительности сушильных установок в условном и фактическом материале.

Характеристика материалов

категория качества

категория режима

скорость циркуляции, м/с

порода

вид пиломатериала

толщина, мм.

ширина, мм

длина, мм

Влажность, %

береза

обрезная

22

130

6,5

80

12

II

нормальный

2,5

сосна

обрезная

19

100

6,5

80

12

II

нормальный

2,5

Продолжительность сушки, ч

Условная производительность камеры, м3/год

Фактическая производительность камеры, м3/год.

?исх, ч

Ар

Ац

Ак

Ад

Ав

?, сут

54

1,7

0,79

1,15

1

1,18

4,1

2772

2127

32

1,7

0,59

1,15

1

1,18

1,8

2772

4324

Таблица 4 Расчет потребного количества камер.

Порода

Продолжительность сушки, ?, сут

Коэффициент заполнения штабеля, ?

Габаритный объем штабеля, м3

Производительность камеры, м3/год

Расчетное количество камер, шт.

Принятое количество камер, шт.

Процент заполнения камеры, %

береза

4,1

0,38

70,2

2127

1,88

2

94

сосна

1,8

0,35

70,2

4324

1,61

2

80

1.9 Техническая характеристика лесосушильной камеры Таблица 5 Техническая характеристика лесосушильной камеры УЛ-2 [1, с.85]

Наименование

Краткая техническая характеристика

Габаритные размеры, м

Мощность, кВт

Лесосушильная камера УЛ-2.

Вентилятор- реверсивный У12, осевой № 12,5

Калорифер из биметаллических труб

Число штабелей-2

Вместимость камеры, усл. п/м, м- 30,7

Количество вентиляторов- 2

Скорость циркуляции сушильного агента через штабель, м/с- 1,5…3,5

18,2Х4,4Х5,63

31,8−36

1.10 Виды брака, их причины и пути устранения сушка пиломатериал выпаривание Таблица 6 Виды брака, причины и пути устранения [2, с. 129].

Виды брака

Причина

Пути устранения

Недосушка древесины до Требуемой конечной Влажности.

Слабый контроль процесса сушки.

Необходим контроль ОТК предприятия за Соблюдением технологии сушки древесины.

Неравномерное просыхание Материала по длине Штабеля.

Неравномерная раздача воздуха или его нагрева по длине камеры, неудовлетворительное состояние дверей.

Отрегулировать раздачу воздуха и его нагревание, заменить двери на утепленные.

Неравномерное просыхание Материала по ширине Штабеля ( 14, 'westud.ru' ).

Слабое движение воздуха.

Экранировать штабель, увеличить подачу воздуха, вентилятором.

Неравномерное просыхание материала по высоте.

Неправильная раздача воздуха и слабая скорость по материалу

Экранировать штабель, увеличит подачу воздуха, вентилятором

Неравномерное просыхание материала по объему штабеля.

Парная укладка досок, разнотолщиность досок, прокладок.

Укладывать доски одной толщины, использовать прокладки одной толщины.

Коробление материала во время сушки.

Неправильная укладка досок в штабеле.

Правильно формировать суш. Штабеля.

Коробление после сушки.

Наличие в высушенном материале влажностных и упругих деформаций.

Необходимо проводить влаготеплообработку высушенных пиломатериалов и не разгружать их до полного охлаждение древесины.

Растрескивание свежеотпиленных торцов

Торцы быстро высыхают.

Снижение на короткое время психрометрической разности в два раза по сравнению с назначением для 1 степени.

Плесень на материале.

Слабая циркуляция воздуха.

Усилить циркуляцию воздуха, дополнительно прогреть материал, улучшить укладку для сушки.

2. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Организация внутрицехового транспорта Работы по формированию и перемещению в сушильном цехе очень тяжелы и трудоёмки, поэтому большое значение имеют их правильная организация и механизация.

К основным транспортным операциям в лесосушильном цехе относятся: подвоз сырых пиломатериалов на формировочную площадку, формирование сушильных штабелей, закатка штабелей в камеры и выкатка из них, подача штабелей на склад сухих пиломатериалов, размещение пиломатериалов на складе и, наконец, транспортировка их в деревообрабатывающий цех или на отгрузку для полнейших перевозок.

Транспортировку пиломатериалов к формировочной площадке осуществляется в плотных пакетах автолесовозами и автопогрузчиками или, в некоторых случаях, вагонетками по узкоколейным рельсовым путям.

Для последующих перевозок сформированных сушильных штабелей используют рельсовый транспорт. В качестве подвижн6ого состава применяют составные платформы, собранные из треков. Трек представляет собой двух колёсную тележку, смонтированную из двух швеллеров и устанавливаемую на одном рельсе. Штабель нормальной длины для камер с продольной штабелёвкой формируют на платформе из трех пар треков, из них одна пара укороченная. Пару треков связывают между собой поперечными подштабельными брусьями, образующие основание штабеля.

Трековые платформы зарекомендовали себя как удобные в эксплуатации и достаточно надежные транспортные средства для перемещения штабелей обычных размеров.

Для формирования штабеля, т. е. укладки пиломатериалов на трековую платформу или вагонетку, необходимо те или иные приспособления или механизмы.

Погрузочный лифт, принцип устройства которого: устанавливают в котловане глубиной приблизительно равной высоте штабеля. Он состоит из платформы, подъемных винтов с упорными подшипниками, электродвигателя с редуктором и приводной цепи, вращающей подъемные винты через звездочки.

К лифту подвозят пакет с сырым материалом. Платформа поднимает и занимает верхнее положение на нее закатывают трековую ли цельносварную вагонетку. Рабочие сдвигают доски с пакета на вагонетку и формируют один за другим ряды штабеля.

По мере выкладки штабеля платформа постепенно опускается, и фронт работы поддерживается на наиболее удобном уровне. После завершения укладки платформа поднимается и штабель скатывается с нее на рельсовый путь.

Машиностроительная промышленность изготовляет погрузочный лифт Л-15 грузоподъемностью 15 т, с размером платформы 6.9×2.2 мм, ходом платформы 2.6 м и установленной мощностью 10 кВт. Лифт можно применять не только для формирования, но и для разборки сушильного штабеля. В этом случае процесс работы протекает обратно описанному выше.

Сформированный на треках или вагонетке штабель должен быть подан по рельсовым путям в одну из камер сушильного блока. Для перекатке штабелей с одного рельсового пути на другой, а также для загрузки и выгрузки сушильных камер применяют траверсные тележки.

Траверсная тележка движется вдоль фронта сушильных камер по рельсам, уложенным в специальном углублении — траверсной траншее. Сырой штабель закатывают на траверсную тележку по уложенному на ее платформе рельсовому пути. Уровень рельсов этого пути точно соответствует уровню головки рельсов транспортных и камерных путей. Тележка со штабелем перемещается вдоль фронта камер и останавливается против камеры, подлежащей загрузке. После этого штабель перекатывают с тележки в камеру. Из камеры штабеля выгружают в обратном порядке.

Траверсные тележки кроме загрузки и выгрузки камер используются также для транспортировки высушенных штабелей на промежуточный склад сухих пиломатериалов.

2.2 Организация технического контроля качества Контроль влажности древесины в процессе сушки в настоящее время проводят способом контрольных образцов.

Контрольный образец длиной 1…1,2 м. отпиливают от доски, характерной для партии пиломатериалов, загружаемой в сушильную камеру. Одновременно выпиливают две смежные с образцом секции влажности. Сразу же после распиловки секции очищают от опилок и заусенцев и взвешивают на технических весах. Затем определяют их влажность. Среднее значение влажности, вычисленное по двум секциям, принимают за начальную влажность (Wн) контрольного образца.

Контрольный образец нумеруют, торцы его отчищают и покрывают густотертой масляной краской. После этого взвешивают на торговых весах с погрешностью до 5 г. начальную массу (Мн) записывают на образце и журнале или в карте сушки.

В каждый сушильный штабель закладывают два — три контрольных образца в места интенсивной и замедленной сушки. Образцы укладывают заподлицо с торцом штабеля или несколько глубже, но так, чтобы их легко можно было вынуть. Они должны лежать на прокладках, не соприкасаясь с сластью досок.

Над образцами укладывают специальные прокладки с вырезом.

По известным величинам начальной влажности и начальной массы рассчитывают массу абсолютно сухого контрольного образца:

Мсух=Мн x 100/(wн+100).

Таким образом, его масса в абсолютно сухом состояние известна перед началом сушки.

В процессе сушки через определенный период времени образцы вынимают из штабеля и их взвешивают. Текущую влажность (Wт) образцов находят по выражению

Wт = [(Mт-Mсух)/Mсух]•100,

Где Mт — масса образца в момент определения текущей влажности, г.

При сушке тонких пиломатериалов хвойных пород контрольной влажности проводят в начальной стадии процесса через 8 ч, а в конечной стадии — через 12ч. Для пиломатериалов повышенной толщины или лиственных пород в промежутке времени между взвешиванием увеличивают в 1.5 — 2 раза.

По величине текущей влажности судят о возможности перехода на последующую ступень режима сушки или окончания процесса.

Способ контрольных образцов недостаточно точен, и, кроме того, его проведение связано с определенными неудобствами для операторов, связанными с их заходами в камеру. Поэтому перспективы устройства для дистанционного контроля влажности пиломатериалов в процессе сушки, основаны на измерении усадки штабеля его массы.

Усадка штабеля в процессе сушки тесно связанно с влажностью пиломатериалов.

Устройство для измерения усадки состоит из датчика усадки и электрического измерительного прибора. Датчик усадки устроен следующим образом: вал с рамкой установлен на подшипниках, которые крепятся к боковой стене камеры на кронштейнах. На конце вала, выходящего за пределы сушильного пространства, в торцовой стене закреплен электрический датчик. Рамка прижимается к рычагу съемной прокладки пружиной. Прокладку устанавливают на боковой поверхности штабеля.

В процессе сушки штабель дает усадку, величина которой зависит от его влажности. При этом рычаг через рамку поворачивает вал на определенный угол. Движение вращения вала преобразуется датчиком в электрический сигнал. Этот сигнал регистрируется электрическим измерительным прибором, который имеет шкалу, градуированную в миллиметрах усадки штабеля.

Для исключения влияния возможных перекосов штабеля на результат измерения датчики усадки устанавливают с обеих сторон штабеля, а их показания усредняют электрическим измерительным прибором.

Величину усадки штабеля в проценты влажности переводят по таблицам и графикам, которые составляют для пиломатериалов различных пород и толщин на основание специальных испытаний.

Способ контроля текущей влажности пиломатериалов по массе штабеля основан на использования весоизмерительных устройств, установленных внутри камеры. Штабель пиломатериалов укладывают на подштабельную тележку. Все ее четыре колеса фиксируют в определенном положение на отрезках рельсов, играющих роль консолей. Под этими консолями установлены гидравлические мембральные датчики, в которых создается давление жидкостей, пропорциональная массе штабеля. Усредненное давление датчиков передается по трубопроводу на электрический преобразователь. Его сигнал регистрируется измерительным прибором, шкала которого градируется в единицах массы. Текущую влажность штабеля рассчитывают, как и при способе контрольных образцов, по формуле. Начальную влажность пиломатериалов, величина которых необходима для определения ожидаемой массы штабеля в абсолютном сухом состояние Мсух, определяют весовым способом по нескольким секциям.

Контроль за внутренними напряжениями и остаточными деформациями при сушке проводят с помощью силовых секций. По силовым секциям можно установить характер и примерную величину внутренних напряжений древесины, наличие в ней остаточных деформаций и характер распределения влаги по толщине материала. Эти сведения особенно важно иметь после влаготеплообработки и в конце сушки.

Для контроля за напряжениями и деформациями в процессе сушки в штабель одновременно с контрольными образцами влажности закладывают силовые образцы длиной 1…1,2 м. от этих образцов в нужный моменты времени отпиливают силовые секции. Торцы силовых образцов замазывают густотертой масляной краской. Замазку возобновляют на свежем пропиле после каждой выпиловки новой секции. Секции выпиливают на расстоянии не менее 100 мм от торца.

Силовую секцию раскраивают на ленточнопильном станке в виде двузубой гребенки, выкалывая середину.

По положению зуба можно судить о характере внутренних напряжений. По силовым секциям можно установить характер распределения влаги по толщине материала. Для этого необходимо сравнить положение зубцов секций формы, А и Б. если положение зубцов секций формы Б по сравнению с зубцами секции, А не изменилось, значит, влага в материале распределена равномерно. Если имеется дополнительная деформация зубцов секции Б, то влага в материале распределена неравномерно.

Так как более влажные слои секции при выдержке получают большую усушку, то изгиб зубцов секции Б по сравнению с положением зубцов секции, А всегда происходит в сторону большей влажности.

В некоторых случаях, особенно для толстых пиломатериалов, двузубые гребёнки могут давать искаженное представление о характере внутренних напряжений. РТМ рекомендуют для пиломатериалов повышенной толщины (более 40 мм) дополнительно выпиливать вторую силовую секцию зубцами по внутренней зоне сортимента по двум секциям характер напряжений и остаточных деформаций может бить установлен более точно.

2.3 Организация мероприятий по охране труда К работе по обслуживанию лесосушильных камер и установок допускаются лица, знакомые с их устройством и правилами эксплуатации, прошедшие соответствующий инструктаж по технике безопасности.

В лесосушильных цехах обслуживающий персонал подвергается вредному переменному воздействию горячей и холодной среды, например при заходе в работающие камеры, при ремонте оборудования и в неохлажденных камерах и т. п. Несоблюдение мер безопасности может привести к простудным заболеваниям.

Сушильщики должны периодически проходить медицинское обследование. В помещениях, где расположено сушильное оборудование, в коридорах управления, лабораториях, топочных помещениях газовых камер должна быть устроена приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая поддержание температуры не выше 25 °C.

Устройство одной только вытяжной вентиляции не достигает цели, так как будет способствовать еще большему поступлению в помещения горячего влажного воздуха из камер или других сушильных устройств.

Воздуховоды, паропроводы, кожухи вентиляторов вне пределов сушильной камеры должны иметь тепловую изоляцию с тем, чтобы температура их стенок снаружи не превышала 60° С.

Ремонт внутреннего оборудования допускается после отключения камер от паровой магистрали и электрической сети при условии, что температура в камере не превышает 40° С.

Двери камер должны легко открываться, иметь надежные и удобные для обслуживания запорные устройства.

Камеры должны быть оснащены дистанционными приборами для контроля режима сушки, а при возможности и автоматическими регуляторами.

При отсутствии дистанционного контроля в каждой камере должен быть установлен простейший настенный психрометр, позволяющий вести наблюдение за режимом сушки без захода в камеру. Прибор этот устанавливают в удобном для наблюдения месте.

Заходить в работающие сушильные камеры разрешается только в особо необходимых случаях. При этом следует пользоваться защитной одеждой, а также специальным аппаратом — воздухоохладителем.

В помещениях, где расположено сушильное оборудование, в коридорах управления, лабораториях, топочных помещениях газовых камер должна быть устроена приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая поддержание температуры не выше 25° С.

Устройство одной только вытяжной вентиляции не достигает цели, так как будет способствовать еще большему поступлению в помещения горячего влажного воздуха из камер или других сушильных устройств.

Воздуховоды, паропроводы, кожухи вентиляторов вне пределов сушильной камеры должны иметь тепловую изоляцию с тем, чтобы температура их стенок снаружи не превышала 60° С.

'Ремонт внутреннего оборудования допускается после отключения камер от паровой магистрали и электрической сети при условии, что температура в камере не превышает 40° С.

Двери камер должны легко открываться, иметь надежные и удобные для обслуживания запорные устройства.

Предусматривает автоматическое управление сушкой древесины в сушильных камерах применением системы автоматического регулирования параметров: сушильного агента (температура, влажность), высушиваемого материала (по влажности материалов), усадки [3, с.412]

Выводы и заключения В курсовом проекте предлагается производить сушку в камере периодического действия (марка УЛ-2) по II категории качества так как высушенный пиломатериал пород сосна сечением 19×100 и береза сечением 22×130 используются для изготовления столярно-строительных изделий.

В курсовом проекте был выбран режим сушки для данных пиломатериалов, рассчитана продолжительность сушки в часах и сутках. Определена потребность сушильных камер на программу, которая составила 4 штуки, средняя загрузка камер составила 94 — 80%.

Рассмотрена технология проведения камерной сушки, включая начальный прогрев, промежуточную и конечную влаготеплообработки.

Рассмотрен вопрос правильного формирования сушильных штабелей, исключающий появление брака.

Разработана таблица с возможными видами брака, их причинами и путями устранения.

В организационном разделе рассмотрены вопросы организации внутрицехового транспорта, технического контроля качества, мероприятия по охране труда и технике безопасности.

В графической части представлены: планировка цеха, чертеж сушильной камеры.

1. Расев А. И. «Сушка древесины»: Учебное пособие. Изд.5-е-м:МГУЛ, 2004−228с. ил.

2. Справочник по сушке древесины. Под редакцией Е.С. Богданова- 4-е издание, переработки и дополнения- М Лоен-пр-ть 1990−304 с.

3. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Гидротермическая обработка и консервирование древесины». Сергиев Посад, 2005−31с.

westud.ru

Проект лесосушильного участка на базе сушильных камер AS-1

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Реферат

Введение

1. Устройство и принцип действия оборудования

1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры

1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования

2. Выбор и обоснование режима сушки и влаготеплообработки

2.1 Выбор режимов сушки

2.2 Выбор режимов начального прогрева и влаготеплообработки

3. Технологический расчет

3.1 Расчёт продолжительности цикла сушки

3.2 Расчёт количества сушильных камер

3.3 Расчёт вспомогательного оборудования

4. Тепловой расчёт

4.1 Определение массы испаряемой влаги

4.2 Определение параметров агента сушки

4.3 Определение расхода теплоты на сушку

4.3.1 Расход теплоты на начальный прогрев

4.3.2 Расход теплоты на испарение влаги

4.3.3 Тепловые потери через ограждения

4.3.4 Суммарный расход теплоты

4.4 Определение расхода теплоносителя

4.5 Расчет калориферов

4.5.1 Характеристика калориферов

4.5.2 Выбор места установки и компоновка калориферов

4.5.3 Расчет тепловой мощности калориферов

5. Разработка технологического процесса

5.1 План сушильного цеха

5.2 Организация технологического процесса

5.3 Контроль технологического процесса

Заключение

Список источников информации

Реферат

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 2 листов графического материала. Пояснительная записка включает: 44 страниц формата А4, 14 таблиц, 6 рисунков, 6 источника информации.

Пиломатериал, сушка, сушильная камера, режим, калорифер, технология, план участка.

Целью курсового проекта является разработка проекта лесосушильного участка на базе сушильных камер AS-1.

Изучено и описано устройство сушильной камеры AS-1. Обоснованы и выбраны режимы сушки, начального прогрева и влаготеплообработки пиломатериалов из древесины бука и сосны. Выполнен технологический расчет. Установлено, что для выполнения программы необходимо 7 камер. Произведен расчет и выбор вспомогательного оборудования.

Разработаны план цеха (участка) и технологический процесс сушки пиломатериалов.

Введение

Под гидротермической обработкой древесины понимаются процессы воздействия на нее тепла, влажного газа или жидкости, предназначенные для изменения температуры и влажности древесины или введения в нее веществ, улучшающих ее технологические и эксплуатационные характеристики.

Процессы гидротермической обработки базируются на физических явлениях переноса, и в частности, на явлениях тепло- и массообмена материала с окружающей средой. По своим особенностям и назначению они разделяются на три группы:

1) процессы тепловой обработки, связанные с нагреванием древесины и поддержанием ее температуры в течении определенного времени на заданном уровне;

2) процессы сушки, связанные со снижением влажности древесины;

3) процессы пропитки, связанные с введением в древесину веществ, изменяющих ее свойства.

Сушкой называется процесс удаления из материала влаги путем ее испарения или выпаривания. Технологические цели сушки определяются изменениями физических и эксплуатационных свойств древесины при изменении ее влажности.

Влажность древесины, идущей на изделия и сооружения, для которых требуется стабильность размеров и формы деталей, должна быть заранее снижена до величины, соответствующей условиям эксплуатации изделий, а сами они должны предохраняться от повторных увлажнений.

Древесина с большим содержанием влаги подвержена загниванию, в то время как сухая обладает большей стойкостью. При снижении влажности древесины уменьшается ее масса и одновременно повышается прочность. Наконец, сухая древесина значительно лучше склеивается и отделывается, чем сырая.

Таким образом, к основным технологическим целям сушки древесины относятся:

* предупреждение формоизменяемости и размероизменяемости деталей;

* предохранение от загнивания;

* уменьшение массы при одновременном повышении прочности;

* улучшение качества склеивания и отделки.

* Целью курсового проекта является разработка проекта лесосушильного цеха (участка) на базе сушильных камер AS-1.

Основными решаемыми задачами проекта являются:

1) определение продолжительности сушки;

2) определение вместимости сушильной камеры и ее производительности;

3) определение количества камер, необходимых для проведения сушки;

4) выбор калориферов;

5) разработка технологического процесса.

1. Устройство и принцип действия оборудования

1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры

Лесосушильная установка AS-1 предназначена для сушки пиломатериалов хвойных и лиственных пород различной толщины до эксплуатационной и транспортной влажности она имеет непроходное исполнение, предназначенное для расположения в помещении.

Установка имеет модульно-блочную конструкцию. Её основу образует каркас из алюминиевого проката, на котором крепятся стеновые и потолочные панели. Панели многослойные пакетного исполнения, имеют длину 2,1 м.

Они состоят из двух оребрённых или гофрированных листов алюминия, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом (пенопласт ПВ-1). Толщина алюминиевых листов 1,5 мм, слоя теплоизоляционного материала 100 мм. Конструкция ограждений обеспечивает надежную теплоизоляцию и герметизацию внутреннего пространства установки. В одной из торцовых стен предусмотрен проём, предназначенный для загрузки и выгрузки пиломатериалов и рельсовый путь шириной 1000 мм.. В рабочем состоянии проём перекрывает сдвижная щитовая дверь. Габаритные размеры сушильной установки: длина - 4,56 м, ширина - 2,80 м, высота - 3,5 м., размеры сушильного пространства: длина - 4,4 м, ширина -2,64 м, высота - 2,52 м.

Пиломатериалы загружают в сушильное пространство установки с помощью рельсового транспорта. Штабеля, располагаются внутри установки в один ряд. Размеры штабелей: высота-2,5 м, ширина-1.5 м, длина - 4 м. Между боковыми стенами камеры и штабелями предусмотрены циркуляционные каналы шириной 1000 мм.

Сушильная установка имеет поперечно-вертикальную циркуляцию сушильного агента. В верхней её части расположен циркуляционный канал, отделённый от сушильного пространства горизонтальным экраном. Высота верхнего канала 900 мм. Внутри него установлены осевые реверсивные вентиляторы №8 в количестве 2 шт. Вентиляторы имеют индивидуальные приводы мощностью 3.0 кВт.

В качестве теплового оборудования применены паровые калориферы модели КПС-П. Они расположены в промежутке между горизонтальным экраном и потолком. Количество калориферов - 6 шт., суммарная поверхность нагрева - 101,52 м2. Теплоносителем является насыщенный водяной пар, имеющий давление 0,3 Мпа и температурой насыщения 133,54 °С.

Для поддержания в сушильном пространстве заданной относительной влажности агента сушки, а также для проведения влаготеплообработки высушиваемого материала в боковом циркуляционном канале смонтирована увлажнительная труба. Для увлажнения сушильного агента используют воду, распылённую с помощью форсунок.

Удаление влаги, испаряемой из пиломатериалов, а также поступление свежего атмосферного воздуха происходит через приточно-вытяжные трубы, вмонтированные в потолочное перекрытие. Количество труб - 2 шт. Для регулирования интенсивности воздухообмена они имеют поворотные заслонки.

Лесосушильная установка оснащена системой автоматического контроля и регистрации основных технологических параметров, дистанционного автоматического управления процессов сушки. Управление осуществляется путём регулирования подачи теплоносителя в калориферы, частоты вращения вентиляторов, положения поворотных заслонок приточно-вытяжных труб.

Технические показатели лесосушильной камеры AS-1 приведены в табл.1.1

Таблица 1.1 - Техническая характеристика сушильной камеры AS-1

Параметры

Значения параметров

1

2

Размеры сушильного пространства, м:

длина

ширина

высота

4,4

2,64

2,52

Количество штабелей, загружаемых в камеру, шт.

1

Размеры штабелей, м:

длина

ширина

высота

4

1,5

2,0

Вместимость камеры, м3, для материала:

условного

заданного №1

заданного №2

заданного №3

заданного №4

10,2

5,56

6,02

7,25

6,31

Производительность камеры, м3/год, в материале:

условном

заданном №1

заданном №2

заданном №3

заданном №4

1035,4

426,2

258,5

411,6

491,6

Характеристики калориферов:

тип

количество, шт.

вид теплоносителя

температура теплоносителя, °С

суммарная площадь нагрева, м2

тепловая мощность, кВт

КПС-П

6

пар (Р = 0,3 МПа)

133,54

101,52

225,8

Характеристика вентиляторов:

тип, номер

количество, шт.

мощность привода, кВт

частота вращения, мин-1

производительность, м3/ч

осевой реверсивный, №8

8

3

1500

19250-27800

Габаритные размеры камеры, м:

длина

ширина

высота

4,6

2,8

3,5

1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования

В качестве вспомогательного оборудования в цеху используется лифт Л-6.5 для формирования и разборки штабелей, траверсная тележка ЭТ2-6.5 для переме-щения штабелей с одного рельсового пути на другой, подштабельная тележка.

Технические характеристики приведены в табл.1.2

Таблица 1.2

Показатель

Значение

Лифт Л-6.5

грузоподъемность, т

15

габариты подъемной платформы (длина/ширина), мм

6900/2200

скорость перемещения платформы, м/с

0,0104

мощность электродвигателя, кВт

10

габариты приямка (длина/ширина/высота), мм

7000/3000/3115

Траверсная тележка ЭТ6.5

грузоподъемность, т

15

скорость передвижения тележки, м/мин

21

общая установленая мощность, кВт

9

допускаемые размеры перевозимого штабеля, мм

6500/1800/3000

количество рельсовых путей, шт./ширина колеи, мм

4/2000

габаритные размеры тележки, мм

3900/6490

Подштабельная тележка:

габаритные размеры, мм

6500/1800/300

2. Выбор и обоснование режима сушки и влаготеплообработки

2.1 Выбор режимов сушки

Исходными данными для выбора режимов сушки являются: назначение высушенной древесины, порода древесины, толщина пиломатериалов, начальная и конечная влажность древесины, технические возможности сушильной камеры.

Заданные пиломатериалы будут использоваться в производстве мебели. В соответствии с рекомендациями, [1] с.197, принимаем ІІ категорию качества сушки - сушка до эксплуатационной влажности, обеспечивающую точную механическую обработку деталей и узлов квалифицированных узлов.

В сушильной камере в качестве теплоносителя используется пар с давлением р = 0,3 МПа и температурой t = 133,54°С. Последующие использование пиломате-риалов в мебельном производстве диктует необходимость сохранения физико-механических свойств древесины. Поэтому принимаем решение использовать низкотемпературные режимы, по нормальной категории режима, которая обеспечивает бездефектную сушку при полном сохранении прочностных свойств древесины, но с возможными незначительными изменениями ее цвета.

В соответствии с табл. 9, [2] с.219, для сушки пиломатериалов из древесины березы толщиной S1 = 40 мм и S2 = 50 мм рекомендованы режимы Б3-Н и Б4-Н соответственно.

Для липовых пиломатериалов толщиной S1 = 60 мм и S2 = 40 мм табл. 10, [2] с.220, рекомендует применять режимы О5-Н и О3-Н соответственно.

Результаты выбора режимов сушки обобщаем в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Выбор режимов сушки

Порода древесины

Размеры, мм

Категория качества

Категория режима

Обозначение режима

толщина

ширина

Береза

40

125

II

нормальный

Б3-Н

50

150

Б4-Н

Липа

60

100

II

нормальный

О5-Н

40

150

О3-Н

В таблице 2.2. приведены значения параметров сушильного агента для выбранных режимов, согласно данным приведенным в вышеуказанным таблицах.

Таблица 2.2 - Параметры сушильного агента

Режим сушки

Параметры

Влажность древесины, %

температура, 0C

психрометрическая разность, 0C

Степень насыщенности

Б3-Н

>35

70

6

0, 76

35-25

75

11

0,61

35

64

6

0,74

35-25

68

10

0,61

35

56

3

0,84

35-25

59

6

0,73

35

64

4

0,82

35-25

68

8

0,68

35

70

6

0, 76

35-25

75

11

0,61

35

64

6

0,74

35-25

68

10

0,61

35

56

2

0,90

35-25

59

5

0,77

35

64

4

0,82

35-25

68

8

0,68

1м/с), согласно рекомендациям табл. 5.2 [2] с. 124 принимаем коэффициент заполнения штабеля по ширине вш = 0,90.

Объемную усушку определяем по формуле 5.16 [2] с. 125:

Уv = kv (W' - Wк), (3.9)

где Kv - коэффициент объемной усушки, зависящий от породы древесины;

W'- влажность, для которой устанавливают номинальные размеры по толщине и ширине пиломатериалов, %,( W'=20%);

Wк - конечная влажность пиломатериалов , согласно условия Wк = 12 и 10%.

Wк.у - конечная влажность пиломатериалов, %.

Согласно табл. 4 [2, с.214] коэффициент объемной усушки равен:

для березы: Кv = 0,54; для липы: Кv = 0,50; для условного материала: Кv = 0,44.

Уv1 = Уv2 = Уv у 0,54 (20 - 12) = 4,32 %

Уv3 = Уv4 = 0,50 (20 - 10) = 5 %

Рассчитаем объемный коэффициент заполнения штабеля:

в1 = 0,615? 0,9? 0,795? (100 - 4,32) / 100 = 0,421;

в2 = 0,667? 0,9? 0,795? (100 - 4,32) / 100 = 0,457;

в3 = 0,706? 0,9? 0,91? (100 - 5) / 100 = 0,549;

в3 = 0,615? 0,9? 0,91? (100 - 5) / 100 = 0,478;

ву = 0,615? 0,9? 0,85? (100 - 4,32) / 100 = 0,450.

Обобщим полученные данные в табл. 3.3

Таблица 3.3 - Объемный коэффициент заполнения штабеля

Порода древесины

Размеры поперечного сечения SЧb, мм

Коэффициент заполнения штабеля по

Объемная усушка, %

Объемный коэффициент заполнения штабеля

длине

ширине

высоте

Береза

40Ч125

0,875

0,9

0,615

4,32

0,421

50Ч150

0,875

0,9

0,667

4,32

0,457

Липа

60Ч100

1

0,9

0,706

5

0,549

40Ч150

1

0,9

0,615

5

0,478

Условный материал

0,85

0,9

0,615

4,32

0,450

Определяем коэффициент вместимости камеры по формуле 5.20 [2] c.126:

kЕ = ву/вф (3.10)

где ву - объемный коэффициент заполнения штабеля условным материалом;

вф - объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом.

kЕ1 = 0,45/0,421 = 1,06, kЕ2 = 0,45/0,457 = 0,98,

kЕ3 = 0,45/0,549 = 0,82, kЕ4 = 0,45/0,478 = 0,94.

Рассчитываем переводной коэффициент по формуле 5.18 [2] с.126:

k = kф· kЕ (3.11)

k1 = 1,42·1,06 = 1,50, k2 = 2,36·0,98 = 2,31,

k3 = 1,79·0,82 = 1,47, k4 = 1,3·0,94 = 1,22.

Производим перевод объема подлежащих сушке пиломатериалов в объем условного материала по формуле 5.21 [2] с.126:

Vу = Vф·k (3.12)

где Vф - объем фактического материала, м3/год;

k - переводной коэффициент.

Из задания известно, что Vф1 = Vф2 = Vф3 = 1000 м3/год и Vф4 = 1500 м3/год

Тогда Vу1 = 1000·1,50 = 1500 м3/год, Vу2 = 1000·2,31 = 2310 м3/год, Vу3 = 1000·1,47 = 1470 м3/год, Vу4 = 1500·1,22 = 1830 м3/год.

Производительность цеха в условном материале составит:

Vц. у = 1500 + 2310 + 1470 + 1830 = 7110 м3/год.

Производительность камеры при сушке условного материала рассчитываем по формуле 5.6 [2] с.123:

Пу = (Тг/фоб.у.) · Еу (3.13)

где Тг - период времени за который определяется производительность, сут.

Еу - вместимость камеры в условном материале, м3.

Вместимость камеры в условном материале определим по формуле 5.9 [2] с.123:

Еу = Еш.у·u (3.14)

где Еш.у - вместимость штабеля в условном материале, м3;

u - количество штабелей в камере. u = 1.

Вместимость штабеля в условном материале определяется по формуле 5.10 [2] с.123:

Еш.у = L·B·H·ву (3.15)

где L, B, H - длина, ширина и высота штабеля, м.

Еш.у = 4,4·1,5·2·0,45 = 5,94 м3

Еу = 5,94·1 = 5,94 м3

Тогда производительность камеры при сушке условного материала, принимая Тг = 335сут., равна:

Пу = (335/3,3) · 5,94 = 603 м3

Определим требуемое количество сушильных камер по формуле 5.23 [2] с.126:

N = Vц. у/ Пу (3.16)

N = 7110/603 = 11,8.

Принимаем к установке 12 сушильных камер AS-1.

3.3 Расчет вспомогательного оборудования

Загрузка сушильной камеры AS-1 осуществляется рельсовым транспортом. Формирование и разборку штабелей будем осуществлять с помощью лифтов.

Расчет количества лифтов и траверсных тележек производим по формуле 3.4 [3] с.19:

Ni =

где Vфi - объем i-го фактического материала, подлежащего сушке, м3/год;

Пi - производительность оборудования, м3/смену;

Тр - количество рабочих дней в году;

Nс - количество рабочих смен.

Количество рабочих дней в году принимаем за вычетом праздничных дней, т.е. Тр = 365 - 9 = 356 дней.

Устанавливаем сменность работы при формировании и разборке штабелей nc = 1, а для траверсной тележки nc = 1.

Согласно приложению 6 [3] с.94, производительность труда при формиро-вании при помощи лифта штабелей из пиломатериалов толщиной S > 32 мм принимаем П = 55 м3/смену, а при разборке штабелей принимаем П = 120 м3/смену. Производительность траверсной тележки принимаем среднее значение П = 270 м3/смену.

Определяем нужное количество лифтов для формирования и разборки штабелей:

N1 =

N2 =

Принимаем для установки в цехе два лифта. Один на участке формировки, а другой на участке разборки штабелей.

Рассчитаем количество траверсных тележек:

N2 =

Принимаем одну траверсную тележку, которая с запасом обеспечит транспор-тировку пиломатериалов.

Количество подштабельных мест на складах сырья и сухих пиломатериалов определяем по формуле 3.5 [3] с.19:

Ш =

где Ешi - вместимость штабеля i-го фактического материала, м3;

nз - количество смен, на которых должен быть создан запас сырых или сухих пиломатериалов.

Определим вместимость штабеля по формуле 5.10 [2, с.123]:

Еш.1 = 3,5·1,5·2·0,421 = 4,42 м3, Еш.2 = 3,5·1,5·2·0,457 = 4,80 м3,

Еш.3 = 4·1,5·2·0,549 = 6,59 м3, Еш.4 = 4·1,5·2·0,478 = 5,74 м3

Определим количество подштабельных мест на складе сырых пиломате-риалов. При этом принимаем трехсменный запас пиломатериалов, т.е. nз = 3.

Ш1 =

Приняв шестисменный запас, определим количество поштабельных мест на складе сухих пиломатериалов:

Ш2 =

Принимаем количество подштабельных мест на складе сырых пиломате-риалов Ш1 = 6 шт., а на складе сухих - Ш2 =12 шт.

4. Тепловой расчёт

Тепловой расчет сушильных камер производится с целью определения расхода теплоты на сушку, выбора и расчета теплового оборудования, расхода теплоносителя.

За расчетный материал принимаем самые быстросохнущие доски из спецификации: в нашем случае это липовые доски толщиной 40 мм, сохнущие по режиму О3-Н.

4.1 Определение массы испаряемой влаги

Массу влаги D1, кг/м3, испаряемой из 1 м3 расчетного материала определяем по формуле 4.1 [3] с.23:

D1 = Б (Wн - Wк) / 100 (4.1)

где Б - базисная плотность расчетного материала, кг/м3;

Wн - начальная влажность расчетного материала, %;

Wк - конечная влажность расчетного материала, %.

Базисная плотность расчетного материала равна 400 кг/м3 по табл.4 [2] c. 214.

D1 = 400 (60 - 10) / 100 = 200 кг/м3

Массу влаги, испаряемой за время одного оборота камеры Dоб, кг, определяем по формуле по формуле 4.2 [3] с.23:

Dоб = D1 Е , (4.2)

где Е - вместимость камеры, м3 рассчитываем по формуле 5.9 [2] с.123:

Е = Eш· u (4.3)

где Eш - вместимость штабеля, которая была рассчитана в разд.3.3, м3;

u - количество штабелей в камере.

Е = 6,31· 1 = 6,31 м3.

Dоб = 200 6,31= 1262 кг.

Массу влаги Dс, кг/м3, испаряемой в камере за 1 с определяем по формуле 4.3 [3] с.23:

Dс = Dоб / (3600 с), (4.4)

где с - продолжительность сушки расчетного материала, ч.

Продолжительность сушки с расчетного материала определим по формуле 4.4 [3] с.23:

с = ц - (нп + квто+пвто), (4.5)

где ц - продолжительность сушки расчетного материала, ч;

нп - продолжительность начального прогрева, ч;

квто - продолжительность КВТО, ч;

пвто - продолжительность ПВТО, ч.

с =99,8 - (7,5 + 3 + 0) = 9,5 ч

Dс = 1262/(3600 9,6 ) = 0,036 кг/с

Расчетную массу испаряемой влаги mр, кг/с определяем по формуле 4.5 [3] с.23:

Dр= Dс k.н.с, (4.6)

где k.н.с - коэффициент, учитывающий неравномерность скорости сушки.

Для камер периодического действия коэффициент k.н.с зависит от конечной влажности пиломатериалов. Согласно рекомендациям, [3] с.23, при Wк =

revolution.allbest.ru


Смотрите также