Технология древесных плит

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика выпускаемых материалов и изделий

2. Технологическая схема производства ДСП

3. Описание процессов, протекающих при тепловой обработке данного стеклопластика

4. Мощность линии и расчет материального баланса

5. Теплотехнический расчет

6. Автоматизация процесса сушки

Заключение

Список литературы

Введение

Древесно-стружечная -- листовой композиционный материал, изготовленный путем горячего прессования древесных частиц, преимущественно стружки, смешанных со связующим веществом неминерального происхождения с введением при необходимости специальных добавок (6-18% от массы стружек) на одно- и многоэтажных периодических прессах (0,2-5 МПа, 100-140 °С) или в непрерывных ленточных, гусеничных либо экструзионных агрегатах.

Древесно-стружечную плиту создал в 1940-х годах немецкий изобретатель и пилот истребителя Люфтваффе Макс Химмельхебер в качестве альтернативы фанере, которую в то время стало трудно производить в связи с дефицитом древесины. Первый коммерческий образец был изготовлен на фабрике в Бремене во время Второй мировой войны.

В настоящее время является широко распространенным конструкционным материалом для производства мебели, применяется в строительстве и др.

Основными преимуществами ДСП по сравнению с другими материалами стали, прежде всего, сравнительная невысокая стоимость, высокие эксплуатационные показатели и универсальность применения. С другой стороны, плиты за счет наличия клея и абразивных частиц в структуре, относятся к труднообрабатываемым материалам. В качестве оптимального инструмента для распила ДСП следует использовать режущий инструмент с твердосплавными пластинами. Древесные плиты могут иметь различную форму и размер древесных частиц, количество и качество связующего материала и разное количество слоев. По этим параметрам определяют сорт и основные эксплуатационные характеристики плит, их соответствие на использование в тех или иных условиях.

Существует два основных вида ДСП - шлифованное и ламинированное. Первый вид плиты не имеет какого-либо покрытия, и применяется в местах, где она не доступна для обзора. ЛДСП покрыто специальной декорированной или выкрашенной пленкой, что отражается на её цене.

ДСП активно применяются в строительстве, для обшивки наружных стен, изготовления стеновых панелей, перегородок, и подоконников. Плиты низкого сорта используют для строительства временных ограждений или разборных конструкций. При установке стоит учесть, что материал боится влаги и при намокании набухает, теряет свою прочность. В мебельной промышленности применяют шлифованные и ламинированные плиты для изготовления основных конструкций и дополнительных элементов. Необходимо учесть, что при многоразовом использовании крепежных деталей, структура плиты может нарушаться, поэтому при повторном закручивании шурупа надо быть очень осторожным. Купить ДСП не представляет сложности, однако при покупке стоит обратить внимание на показатели токсичности плиты для её использования в домашних условиях.

1. Характеристика выпускаемых материалов и изделий

Термином«древесно-стружечная плита»или ДСП принято называть материал композиционного типа, получаемый из отходов деревообрабатывающей промышленности (высушенной технологической щепы, опилок, стружки) путем высокотемпературного прессования с добавлением формальдегидных или фенол-формальдегидных смол, составляющих 16-18% от общей массы сырья.

Древесностружечные плиты классифицируют по следующим признакам.

По способу прессования. Различают плиты плоского и экструзионного прессования. В плитах плоского прессования древесные частицы расположены параллельно их плоскости. Усилие прессования прилагается перпендикулярно плоскости плиты. Прочность плиты во всех направлениях плоскости одинакова. Плиты получают в одноэтажных или многоэтажных гидравлических прессах периодического действия, в ленточных и валковых прессах непрерывного действия. В плитах экструзионного прессования древесные частицы расположены преимущественно перпендикулярно к их плоскости. Усилие прессования направлено параллельно плоскости плит. Плиты получают в специальных экструзионных прессах непрерывного действия. У таких плит очень низкая прочность вдоль плоскости плиты и более высокая прочность поперек плиты.

По конструкции. Различают однослойные, трехслойные, пятислойные и многослойные плиты. Однослойные плиты имеют одинаковые размеры древесных частиц и одинаковое количество связующего по всей их толщине. В трехслойных плитах оба наружных слоя изготавливают из более тонких или мелких частиц и с большим количеством связующего вещества, чем во внутреннем слое. Трехслойные плиты изготавливают без фракционирования и с фракционированием древесных частиц в наружных слоях. В плитах первого типа размеры древесных частиц одинаковы по всей толщине наружных слоев. В плитах с фракционированием древесных частиц в наружных слоях размер древесных частиц постепенно возрастает от поверхности по направлению к середине плиты, а содержание связующего уменьшается. Пятислойная плита состоит из одного внутреннего, двух одинаковых симметрично расположенных промежуточных и двух наружных слоев, отличающихся один от другого размерами древесных частиц и содержанием связующего. При изготовлении в наружных слоях используют мелкие древесные частицы и пыль, в промежуточных слоях - стружку со средними размерами и во внутреннем - стружку с наибольшими допускаемыми размерами. В многослойных плитах размер древесных частиц постепенно возрастает от поверхности к середине плиты, а содержание связующего вещества соответственно уменьшается. В плитах нет ярко выраженной границы между слоями.

По плотности. Различают плиты малой плотности (менее 500 кг/м³); плиты средней плотности (500-750 кг/м³); плиты высокой плотности (более 750 кг/м³).

По виду используемых древесных частиц. Различают плиты из специально изготовленной стружки, из отходов деревообрабатывающих производств, из дробленых отходов деревообрабатывающих производств, из опилок. По виду древесных частиц для формирования наружных слоев. Различают плиты с наружными слоями из специально из 11 изготовленных древесных частиц и плиты с мелкоструктурной поверхностью.

По гидрофобности (водостойкости). Различают плиты повышенной, средней и низкой водостойкости.

По виду обработки поверхности. Различают шлифованные и нешлифованные плиты. По виду отделки поверхности. Различают необлицованные и облицованные плиты. Плиты облицовывают шпоном, бумагой, пластмассами, пресс-порошками.

Так, выделяют три сорта:

§ Первый - соответствует стандартам отделочных материалов, обладает ровной поверхностью и однородной структурой;

§ Второсортный ДСП отличается более грубым исполнением. По краям может иметь небольшое отклонение или скол, также может быть незначительно поцарапанным - по остальным характеристикам от первого сорта практически не отличается;

§ Бессортовой. Такой вид используется преимущественно в строительной сфере. ДСП этого типа производятся из стружки коры дерева, поэтому обладают грубой и неоднородной текстурой. Допускаются все пороки древесины, крове внутренней гнили, распостраняющейся более чем на половину диаметра ствола. Для плитного производства разрешается поставка всех пород и смесей. Самые подходящие - сосна, ель.

Расшифровка маркировки ДСП определяется упомянутым выше ГОСТом. В общепринятом обозначении марки определяет второй символ. В зависимости от механических свойств выделяют две марки:

· П-А. Большая прочность на изгиб, высокая влагостойкость, невысокая склонность к разбуханию и шероховатость;

· П-Б. Более слабые характеристики, по сравнению с маркой П-А. Однако плиты марки П-Б имеют более низкую цену, что обуславливает их широкое распространение в строительстве: укладка основания пола и стен под чистовую отделку, устройство перекрытий, формирование опалубки и т. д.

Сырье

Практически любая отрасль лесного комплекса может давать древесное сырье для производства ДСП. Наибольшую долю составляют отходы лесозаготовительной промышленности, на которые приходится примерно 40% от обьема сплошной рубки. Так же применяются отходы мебельного производства, лесосечные отходы, отходы лесопильной промышленности и т.д.

Требования к качестве технологической щепы для производства ДСП устанавливает ГОСТ 15815-83. Размеры частиц 20-60мм в блину и не более 30мм в толщину, допустимое содержание коры 15%, гнили не более 5%, минеральных примесей не более 0,5%.

В качестве связующего вещества применяют карбамидные, фенолоформальдегидные смолы или альбуминовый клей и т.д.

При производстве ДСП используются фенол-формальдегидные смолы, которые могут выделять в воздух высокотоксичные вещества, вредные для здоровья человека. Современные технологии позволяют контролировать удельный состав этих веществ, поэтому государственным стандартом введены ограничения на то, сколько формальдегида может содержаться в составе композита древесно-стружечного листа:

· Класс Е1. Стандартный показатель - до 8 мг на 100 г композита. Утверждается, что это абсолютно безопасная доза, поэтому плиты этого класса допускается использовать в любых помещениях, в том числе и в мебели для детских комнат.

· Класс Е2. Допустимая концентрация - до 30 мг на 100 г материала. Такие размеры примесей уже превышают допустимую дозу, поэтому эти панели производятся в малом количестве и используются в местах, где полностью исключается контакт с человеком.

Таблица 1. Средняя норма расхода связующего, %, к массе сухой стружки

Порода древесины	Однослойная и многослойна плита	Трехслойная плита
		Наружные слои	Внутренние слои
Хвойные (ель, кедр, сосна)	9,5	13,0	8,5
Береза, липа	10,9	14,0	9,5
Осина, ольха	11,9	14,0	11,0

Геометрические размеры ДСП

Размеры листа ДСП задаются в ГОСТ 10632-2007. В этом документе указаны:

- градация длины - от 1830 до 5680 мм - 18 стандартных значений;

- градация ширины - от 1220 до 2500 мм - 9 стандартных значений;

- градация толщины - от 3 и более с градацией 1.

Нетрудно заметить, что линейные размеры ДСП задаются дискретным набором значений, а толщина ДСП бывает практически любой.

Наиболее популярны следующие размеры толщины:

- ДСП 8 мм. Тонкие листы ДСП используются для дверных полотен, легких элементов мебели, офисных перегородок и т. д. Плотность таких изделий обычно находится в диапазоне 680-720 кг/м3.

- ДСП 16 мм. Применяется для изготовления офисной мебели, чернового пола и внутренних перегородок деревянных домов.

- ДСП 18 мм. Используется для производства шкафов-купе, корпусной мебели и для подготовки пола под ламинат или линолеум.

-ДСП 20 мм. Панели толщиной 20 мм чаще всего используется для настила чернового пола.

- ДСП 22 мм. Используется для производства элементов мебели: столешниц, крышек, каркасов столов, а также как основания для пола.

- ДСП 25 мм. Толстые листы для столешниц, дверей, подоконников и элементов выставочных конструкций.

- ДСП 32 мм. Из таких панелей изготавливаются столешницы, полки и элементы мебели, работающие под большой нагрузкой.

- ДСП 38 мм. Кухонные и барные столешницы из влагостойкой ДСП большой толщины - это качество и надежность на долгие годы.

Толстые листы ДСП используются для изготовления фальш-пола

Вес ДСП определяется размерами листа. Плотность материала практически всегда одинакова, поэтому вес пропорционален площади листа и его толщине. Например, средний вес ДСП толщиной 10мм, имеющей размер 2750 х 1830 мм составляет 37 кг.

Плотность ДСП

Одним из наиболее распространенных ошибочных убеждений является утверждение о том, что чем выше плотность ДСП, тем лучше. На самом деле, такое заблуждение восходит корнями к советскому прошлому, когда качество выпускаемых древесно-стружечных плит было довольно низким из-за неправильной обработки используемой стружки. В те времена недостатки технологии компенсировались повышенным содержанием формальдегидной смолы. И производители с гордостью заявляли, что плотность их ДСП составляет 750 кг/м³.

На самом деле, основным несущим элементом листа ДСП является его поверхность. Только она способна удерживать крепежные элементы, внутренний же слой является по определению очень рыхлым из-за особенностей самого материала.

В качестве доказательства приведем показатели плотности плит ведущего производителя:

Таблица 2

Плотность, кг/м3	Толщина
	8 мм	10мм	16 мм	20 мм	22 мм	30 мм	32 мм	38 мм
	740	720	680	670	660	620	600	600

Нетрудно заметить, что наиболее толстые листы с толщиной 20, 30, 32, 38 мм имеют плотность менее 700 кг/м³,чего вполне хватает для обеспечения очень высокого качества.

Упаковка ДСП

Часто при покупке большого объема плит ДСП возникает вопрос о том, сколько м²составляет площадь одного листа, сколько листов находится в одной пачке и сколько весит лист. Конечно, все зависит от того, какой размер имеет каждый лист.

Начнем с площади листа. В следующей таблице приведена расшифровка значений площади для наиболее популярных размеров:

Таблица 3

Размер	Площадь листа	Объем листа (толщина ДСП 10мм)	Объем листа (толщина ДСП 18 мм)	Объем листа (толщина ДСП 20 мм)	Объем листа (толщина ДСП 38 мм)
2440х1830	4,47 м2	0,045	0,080	0,089	0,170
2750х1830	5,03 м2	0,050	0,091	0,101	0,191
3060х1830	5,60 м2	0,056	0,100	0,112	0,213
3060х1220	3,73 м2	0,037	0,067	0,075	0,142
3060х610	1,87 м2	0,019	0,036	0,037	0,071

Теперь приведем средний вес этих же плит:

Таблица 4

Толщина	Размеры
	2440х1830	2750х1830	3060х1830	3060х1220	3060х610
10 мм	26	29	33	22	11
18 мм	33	37	41	27	14
20 мм	60	67	75	50	25
32 мм	86	97	108	72	36

Обратите внимание, что самый большой из рассматриваемых листов толщиной 32 мм весит более 100 кг. Его с трудом смогут поднять два взрослых человека. Вес тонкой ДСП, например, десятимиллиметровой толщины, вполне можно осилить и в одиночку.

Для промышленной отгрузки ДСП упаковываются в пачки. Количество листов в пачке зависит от толщины ДСП и подбирается таким образом, чтобы масса пачки не превышала грузоподъемности промышленной техники. Вот некоторые цифры, показывающие, сколько весит пачка ДСП:

Таблица 5

Толщина	Количество листов
8 мм	90
10 мм	85
16 мм	54
20 мм	45
26 мм	36

На этом все основные технические характеристики ДСП можно считать упомянутыми. Есть, конечно, специальная продукция, включающая в себя влаго- и огнестойкие модели, плиты с повышенным содержанием формальдегидов и другие эксклюзивные модели, но они выпускаются редко. Выбирая необходимую марку древесно-стружечной плиты, вы получаете надежный и недорогой материал для производства самых разных конструкций.

Преимуществами ДСП являются: - сравнительно невысокая стоимость;

- большие габариты при высокой жесткости и формостабильности;

- малая размероизменяемость при изменении температурно-влажностных условий эксплуатации;

- возможность регулирования некоторых физико-механических показателей плит;

- однородность свойств в различных направлениях по плоскости плиты;

- богатая сырьевая база, в т.ч. в виде вторичного сырья лесной и деревообрабатывающей промышленности.

- плиты хорошо склеиваются как по пласти, так и по кромкам, могут быть окрашены или отделаны лакокрасочными материалами, облицованы шпоном, бумагой или пластмассами.

Свойства

ДСП традиционно производятся из древесных опилок, именно этому факту они обязаны всеми своими физико-механическими свойствами. Как известно, сухое дерево легко впитывает влагу, разбухая при этом. Так же ведут себя и ДСП-плиты. Многие годы эта особенность не позволяла применять материал во влажных помещениях.

Помимо водобоязни за древесно-стружечными плитами замечена хрупкость. Ведь гораздо проще сломать лист, сделанный из опилок, чем цельный кусок дерева.

В борьбе с этими недостатками было потрачено немало времени и сил, но оно того стоило. В результате использования особенной гидрофобной пропитки удалось применять ДСП плиты во влажных помещениях. Хрупкость снизилась благодаря качественному покрытию поверхности меламиновой пленкой (такой материал сейчас называется ламинированным ДСП или ЛДСП).

2. Технологическая схема производства ДСП

В настоящее время древесностружечные плиты -- самый популярный материал. Главные достоинства ДСП -- низкая стоимость и простота обработки.

ДСП производят из прессованной крупной древесной стружки с добавлением в качестве связующего вещества термореактивной синтетической смолы.

Полноценным сырьем для ДСП является любая малоценная древесина, как хвойных, так и лиственных пород. Использование круглой древесины сокращается за счет использования таких материалов, как щепа, опилки и вторичная древесина. Часто в производство ДСП идут все виды сырья одновременно, или в смешанных видах. Наличие гидрофобизирующих, антисептических и других добавок обуславливает прочность и долговечность материала.

Производство ДСП, технологический процесс:

1. Переработка сырья

- получение или выгрузка стружки, измельчение крупного сырья

- сортировка стружки по фракциям

- очистка стружки от примесей

- молотковая дробилка

Для подготовки сырья используют промышленные измельчители или дробилки, например, как эта молотковая дробилка ДМР-600-10-55 (ссылка на сайт производителя). Это маленькая дробилка, на крупных производствах используют побольше, но принцип такой же.

Изготовленная сырая стружка хранится в бункерах, куда подается системой пневмотранспорта или механическими транспортерами. Из бункеров сырая стружка подается в сушилки.

2. Сушка сырья.

Для сушки стружки используют роторную сушилку.

Сушить стружку необходимо до влажности 4--6%, а для внутреннего слоя -- до 2--4%. Поэтому стружку разных слоев сушат в отдельных сушилках. В топке сушилки сжигается газ или мазут, температура в ней 900 -1000 °С. на входе в барабан. Температура сушильного агента достигает 450--550 °С, на выходе она от 90 до 120 °С. Барабан имеет диаметр 1,7 м и длину 5 м, устанавливается он с наклоном в 2 - 3° в сторону входа сырой стружки.

3. Осмоление.

Получение осмолённой стружки, происходит в смесителях непрерывного действия, в которых связующее распыляется через ряд форсунок, каждая связана с дозировочным насосом. Осмолённая стружка с помощью шнекового вала продвигается в другую зону, где перемешивается лопастями. Пример: Смеситель ДСМ-7.

Этот самый сложный и ответственный, поскольку технология производства требует покрытия связующим каждой стружки. Неосмоленные стружки не склеиваются, а излишняя смола на стружке приводит к перерасходу связующего и плохому качеству плит. Связующее в смеситель подается в виде растворов. Их концентрация в потоке наружного слоя 53-- 55%, внутреннего слоя несколько больше (60--61%).

4. Формирование ковра.

Формирование ковра осуществляется при помощи формующих машин. Машины укладывают осмоленную стружку в форму. При этом формирование может быть одно- двух- и трехслойным. Трехслойное формирование ковра характерно для предприятий, использующих старое оборудование. При использовании такого оборудования внутренний слой делается из крупной стружки, а наружные - из очень мелкой. Трехслойное ДСП на срезе имеет ярко выраженные наружные слои.

В современном оборудовании используется однослойная укладка, когда размер стружки меняется постепенно - от самой крупной в середине до самой мелкой по краям. При этом выделить на срезе какие-то слои не представляется возможным. Постепенность перехода обеспечивается устройством, разделяющим стружку при помощи воздушного потока. Формирование ковра осуществляется в таких машинах за один проход.

Стружечный ковер -- это непрерывная лента определенной ширины и толщины. Он разделяется на пакеты, из которых и образуются в последующем при горячем прессовании плиты. Естественно, что равномерность насыпки ковра прямым образом влияет на качество плит (равноплотность, равнотолщинность).

5. Прессование.

Прессование и склеивание древесно-стружечных плит осуществляется в термопрессах, которое производится при 180°С и удельном давлении 2,5--3,5 МПа. Продолжительность прессования 0,3--0,35 мин на 1 мм толщины плиты.

Различают два типа прессования - плоское и экструзионное.

При плоском прессовании усилие пресса направлено перпендикулярно пласти плиты. В этом случае стружка располагается параллельно пласти, что несколько повышает механическую прочность ДСП (хотя существуют и противоположные мнения).

Многоэтажная линия прессования ДСП. При экструзионном прессовании давления пресса направлено на кромку плиты, а стружка располагается перпендикулярно направлению пласти. Механическая прочность плиты на изгиб в этом случае ниже. Большая часть вертикальных прессов экструзионного прессования относится к категории устаревших, хотя существуют и современные вертикальные прессы для производства экструзионного ДСП с внутренними каналами. Такая ДСП ламинируется и используется для производства мебели и некоторых столярных изделий (межкомнатные двери и т.п.)

Используются одноэтажные или многоэтажные линии прессования.

Одноэтажные линии прессования малой и средней мощности для ДСП, с электронным контролем толщины и встроенной системой общего контроля.

Многоэтажные линии для ДСП, средней и большой мощности, с механическим или электронным контролем толщины и встроенной системой общего контроля.

Современные многоэтажные прессы имеют размеры горячих плит, достигающие 6x3 м, до 22 рабочих промежутков (одновременно прессуются 22 древесностружечные плиты). Высота пресса достигает 8 м.

6. Охлаждение и обрезка плит ДСП.

Спресованные листы ДСП подвергаются обрезке под заданный торговый формат. Обрезание листа может происходить на горячую, сразу из под пресса или после его охлаждения. Таким образом разделяют горячую и холодную обрезку. Наиболее чаще в линии производства используют холодную обрезку.

Необходимость охлаждения плит ДСП связана с тем, что после выгрузки из термопресса они, во-первых, имеют очень высокую температуру, а во-вторых - достаточно большую разбежку по той же температуре и влажности. Влажность внешних слоев составляет около 2--4%, при том что внутренние слои ДСП содержат в это время около 10--13% влаги. Разница в температуре же может составлять порядка 80 градусов по Цельсию (105 снаружи и до 180 внутри). Такие градиенты являются источником внутренних напряжений. При дальнейшей обработке горячей плиты эти напряжения могут привести к ее деформации. Именно поэтому плите дают остыть в охладителях.

Охладитель ДСП веерный. (фото с сайта: kitexport.ru) Для охлаждения древесно-стружечных плит используют веерные охладители, которые представляет собой установку с большим вращающимся барабаном, состоящим из нескольких десятков ячеек. При установке новой плиты барабан поворачивается на одну ячейку: при этом с другой стороны охладителя снимается плита уже достигшая температуры около 50 градусов. Производительность охладителей составляет порядка 200 листов в час: на охлаждение одной плиты толщиной 19 мм до температуры 50 градусов уходит порядка 12-15 минут. (цитата с сайта: fanera-bazar.ru)

Обрезка листов происходит на нескольких специальных форматных станках.

6.Финишная обработка ДСП, шлифование поверхности и торцов.

Шлифовальные машины на производстве ДСП бывают: четырехголовочные, шестиголовочные, восьмиголовочные. Преимущества большего количества головок это - качество шлифования. Чем больше головок тем лучше качество шлифования, но и больше потребление электричества, шлифовальной ленты.

Головки подразделяются на калибровочные, промежуточного шлифования и шлифовочные, в таком же порядке они установлены на шлифовальном станке. Отличие колибровочных от шлифовочных и комбинированных - это отстутствие прижимного утюжка.

На схеме - восьмиголовочный шлифовальный станок, калибровочные головки размещаются одна над другой и формируют окончательную толщину листа ДСП.

7. Упаковка плит ДСП на паллеты.

В соответствии с требованиями стандарта плиты сортируются, а затем или раскраиваются на заготовки для мебельных щитов, или отправляются потребителям полноформатными.

В зависимости от критериев внешнего вида плиты (трещины, сколы, окрашивание, пятна, выступы и углубления) плиты ДСП делятся на следующие сорта:

ЛДСП - 1 сорт (дефекты не приемлемы кроме минимальных),

ЛДСП - 2 сорт (допустимы крупные дефекты поверхности),

без сорта (кардинальные дефекты поверхности, используется в строительстве).

Конвейер перемещает пакеты, которые после прохождения пресса для подпрессовки становятся плотными, обладающими транспортной прочностью брикетами. В настоящее время в промышленности древесностружечных плит известно два принципиально различных типа главных конвейеров. Они различаются тем, что в одном случае пакеты (а затем брикеты) перемещаются на металлических поддонах, в другом типе главного конвейера -- на ленточных транспортерах, когда прессование безподдонное. Каждая схема главного конвейера имеет преимущества и недостатки. Поддонный способ более простой и надежный, но плиты получаются с большей разнотолщинностью, расход тепловой энергии больше. Безподдонный способ обеспечивает некоторую экономию энергии, повышенное качество плит.

3. Описание процессов, протекающих при тепловой обработке измельченной древесины для ДСП

Основная особенность древесных стружек как объекта сушки -- малые размеры частиц, при которых они приобретают свойство парусности -- витания в потоках воздуха. При этом скорость сушки влажной древесины возрастает во много раз по сравнению с высушиванием ее в слое, продуваемом сушильным агентом. Главное требование к высушиванию этого материала -- получение равномерной низкой конечной влажности древесины перед ее осмолением.

Частицы могут быть заостренной неправильной формы, в виде обломков спичечной соломки, или плоские, толщиной 0,1--0,8, шириной 2--10 и длиной до 40 мм. Скорость витания таких частиц 2--10 м/с. Влажность древесины, получаемой из внешней части сплавных бревен и сырых дров, в средних по широте и северных районах страны около 100%, а на юге около 60%; влажность используемых для плит опилок и стружки от деревообработки значительно ниже.

С учетом свойств материала и требований к результатам сушки наиболее эффективно применение прямоточного процесса. Горячий сушильный агент в начале сушки соприкасается с взвешенным в нем влажным, еще холодным материалом и резко снижает свою температуру. При этом мелкие частицы уносятся потоком газа (время их сушки сокращается до несколько секунд) с дифференциацией продолжительности сушки в зависимости от массы частицы.

При значительной турбулизации потока сушильного агента и тщательного раздробления в нем массы влажной стружки на сепаратные частицы начальная температура сушильного агента может быть выше 5р 0 °С, а для сырой стружки выше 600-- 700 °С.

Роторная сушилка предназначена для сушки сыпучих продуктов (древесной муки и других дисперсных продуктов химической, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности) с контактным подводом тепла. В цилиндрическом корпусе сушилки установлен ротор, выполненный в виде теплообменной трубчатки. Привод ротора с регулируемой частотой вращения, что обеспечивает изменение времени пребывания продукта в аппарате н соответственно производительность. Удаление паров влаги производится потоком горячего воздуха.

4. Мощность линии и расчет материального баланса

Расчет годового фонда времени и производительность цеха в час, смену, сутки. Мощность линии 55000 м³/год. N = 350 дней = 350*24 = 8400 ч.

Рассчитаем массу готовой плиты с данными размерами: длина(l) - 2700 мм, ширина (b) 1800 мм, толщина плиты (s) - 16мм, плотность готовой плиты (p)=680 кг/м³, древесные опилки хвойных пород, влажность сырья(Wc) =60%, влажность готовой плиты(Wп) =8%

Масса готовой плиты (кг) определяется по формуле:

g_плиты=l*b*s*p/1000 (4.1)

g_плиты=1,8*2,7*0,016*680/1000= 0,044

где l, b - соответственно длина и ширина плиты, м;

S - толщина плиты, мм; с пл ? плотность плиты, кг/м3.

Расход количества стружки на 1м³ плит:

G_{стружки}=(100*p(100+Wc))/((100+Wп)(100+Р)) (4.2)

G_{стружки}=(100*680(100+60))/((100+8)(100+9,5)) = 10880000/11826=920кг

где Р - средняя норма расхода связующего, к массе стружки

Р(для сосны)=9,5%

Фонд рабочего времени (245 дней рабочих в году, три смены, 8 часовой рабочий день)

ФРВ=N*M*T=350*3*8=8400

N - количество рабочих дней в году

M - количество смен

T - количество часов в смене

Часовая производительность:

П_час = 60*В*V_выт = 60*12*1,8*0,16= 20,736 м³/час (4.3)

V_выт - скорость вытягивания полотна, м/мин

В-ширина полотна

Н-толщина полотна

Суточная производительность:

П_сут = П_час*t*n (4.4)

где П_час - часовая производительность цеха,

t - количество часов в смене, час,

n - число смен.

П_сут = 20,736*8*3= 497,66 м³/сут.

Годовая производительность:

П_год = П_сут * С_р (4.5)

где П_сут - суточная производительность цеха,

С_р - расчетное количество рабочих суток в году.

П_год =(Пчас*ФРВ*0,9)/1,3 = (20,736*8400*0,9)/1,03=152198,21 м³/год

П_год =103494640кг/год=103494,64т/год

Табл. 6 - Материальный баланс

Наименование сырьевого компонента	Ед. изм.	Расход компонентов, т/год	Расход сырьевых компонентов, т
			час	смену	сутки	год
1.Древесная стружка(90,5%)	т	93662,6	16,2	129,5	388,6	93662,6
2.Связующее(9,5%)	т	9831,9	1,7	13,5	40,79	9831,9
Итого ДСП	т	103494,6	17,8	143,1	429,4	103494,6

5. Теплотехнический расчет

Тепловой расчет сушилки имеет цель установить общий расход тепла, количества агента сушки, топлива и электроэнергетики, производительность и мощность вентилятора, а так же определить полезную емкость сушильной камеры аппарата.

Суммарный расход тепла

Q_сумма=Q₁+Q₂+Q₃кДж/ч Q_исп=Q₂-Q₃-Q₁ (5.1)

где Q₁ - расход тепла на испарение влаги,

Q₂ - расход тепла на нагрев материал,

Q₃ - потери тепла в окружающую среду.

Q₁ = W*(595+0,47*(t₂ - t₁ )), кДж/ч (5.2)

Q₁ = 40,8*(595+0,47*(158 - 20))=25234,8 кДж/ч

t_2r- конечная температура агента сушки С⁰

t_1м - начальная температура С⁰

W=Gм*((Wн-Wк)/100) (5.3.)

W=680*((8-2)/100)=40,8 кг/ч

Q₂= G_2м*С_м*( t_2м - t_{1 м})*к, кДж/ч (5.4)

Q₂= 81198*2,72*( 80 - 20)*к, кДж/ч

Где G_2м = p*v - количество высушенного материала, кг (5.5)

G_2м = 200*405,99=81198кг

С_м= 2,72 кДж/кг *С⁰

t_2м - конечная температура материала, С⁰

Q₃=q₃*W, кДж/ч (5.6)

Q₃=400*50=20000, кДж/ч

Где q₃ - расход тепла на 1 кг испаренной влаги,

W =50 кг/ч количество испарившейся влаги

Q_исп = 2120242,18-20000-25234,8=2075007,38 кДж/ч

6. Автоматизация процесса сушки

Роторная сушилка предназначена для сушки сыпучих продуктов (древесной муки и других дисперсных продуктов химической, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности) с контактным подводом тепла. В цилиндрическом корпусе сушилки установлен ротор, выполненный в виде теплообменной трубчатки. Привод ротора с регулируемой частотой вращения, что обеспечивает изменение времени пребывания продукта в аппарате и соответственно производительность. Удаление паров влаги производится потоком горячего воздуха.

Сушильной камерой в роторной сушилке служит внутренняя полость барабана, внутри которого по всей длине расположены различного типа лопасти (зависит от назначения сушилки). В процессе сушки материал попадает через загрузочную полость в сушилку. Лопасти перемешивают и поднимают материал равномерно распределяя его по барабану, затем частицы падают вниз, пересыпаются с полки на полку и высушиваются под действием горячего воздуха (непрямой нагрев) или смеси воздуха с топочными газами (прямой нагрев), который забирается из теплогенератора через барабан с помощью вентилятора путем создания разряжения внутри барабана. Высушенный материал удаляется через разгрузочную полость.

древесный плита стеклопластик сушка

Заключение

Древесностружечные плиты являются наиболее традиционным и универсальным материалом, который используется при производстве различных видов мебели. Основным достоинством шлифованного ДСП является его низкая стоимость и простота обработки. Благодаря применению новых смол и современных технологий плиты ДСП отличаются высокими физико-механическими показателями. Одним из преимуществ ДСП по сравнению с другими пиломатериалами являются их одинаковый физико-механические характеристики в различных направлениях по пластине, сравнительно небольшие линейные изменения в условиях переменной влажности. ДСтП отличается качество поверхности, экологичность, высокая прочность и легкость обработки кромок. Благодаря этим преимуществам древесностружечные плиты (ДСтП) нашли широкое применение в строительстве. Это в основном внутренняя отделка помещений, изготовление дверей, подоконников, выставочных конструкций, стеллажей, использование как основа под потолки и настил под полы.

Области применения:

· Панели ограждения стройплощадок, строительный погонаж

· Садовые домики

· Внутренняя улучшенная отделка зданий и коттеджей, строящихся по индивидуальному проекту (арки, подвесные потолки, перегороди, отделка стен)

· Спортплощадки, зрительные трибуны

· Щиты для баскетбола

· Рампы ледовых катков

· Стенды и конструкции выставочных залов

· Дорожные знаки, рекламные щиты и ограждения

· Межкомнатные двери, облицовка крупногабаритных дверей

· Внутренние перегородки, стеновые и потолочные панели, черновые полы

· Корпусная и мягкая мебель

· Кухни и детская мебель

· Мебельный профиль и мебельные фасады

· Мебель для офисов, прихожих, компьютерные и письменные столы, школьная мебель

· Оборудование детских игровых площадок

Список литературы

1. Перегудов В.В. «Теплотехника и теплотехническое оборудование», Москва, изд. «Стройиздат», 1990 г.

2. Санитарные правила по устройству, оборудованию и эксплуатации предприятий производства стекловолокна и стеклопластиков СП 2400-81.

3. Перегудов В.В., М.И. Рогова «тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей»

4. И.П. Трофимова, В.И. Золотова «Предприятия полимерных строительных материалов» (пособие по проектированию), Москва, изд. «Стройиздат», 1966г.

5. В.Н. Волынский «Технология древесных плит», Архангельск, 2007 г.

6. ГОСТ10632-2007 «ПЛИТЫ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫЕ»

Размещено на Allbest.ru