Проект сушильного цеха для высушивания пиломатериалов в камерах типа УЛ-1
Изучение устройства сушильной камеры УЛ-1. Обоснование и выбор режимов сушки, начального прогрева и влаготелообработки пиломатериалов из древесины ели и осины. Определение массы испаряемой влаги и расхода теплоносителя. Контроль технологического процесса.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.04.2019 |
Размер файла | 650,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Министерство образования Республики Беларусь
ФИЛИАЛ УЧРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» «ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
Отделение «Технология деревообрабатывающих производств»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
На тему: «Проект сушильного цеха для высушивания пиломатериалов в камерах типа УЛ-1»
по дисциплине «Сушка и защита древесины»
Выполнил:
учащийся П.С. Захаров
Руководитель:
Преподаватель А.В. Дамбровский
Витебск 2018
Реферат
Целью курсового проекта является разработка лесосушильного цеха на базе сушильных камер УЛ-1.
Изучено и описано устройство сушильной камеры УЛ-1. Описано вспомогательное оборудование, даны их технические характеристики. Обоснованы и выбраны режимы сушки, начального прогрева и влаготелообработок пиломатериалов из древесины ели и осины. Выполнен технологический расчет. Установлено, что для выполнения программы необходимо 4 камеры. Произведен выбор вспомогательного оборудования. На основании теплового расчета определена потребность сушильного цеха в теплоносителе (насыщенный пар). Для установки в камерах приняты биметаллические калориферы. Разработан план цеха и технологического процесса сушки пиломатериалов. Приведена методика контроля технологического процесса.
Ключевые слова: пиломатериал, сушка, агент сушки, теплоноситель, сушильная камера, режим, календарь, технология, план цеха.
Содержание
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 обоснования режимов сушки и влаготеплообработки
2.1 Выбор режимов сушки
2.2 Выбор режимов начального прогрева и влаготеплообработки
3. Технологический расчёт
3.1 Расчёт продолжительности цикла сушки
3.2 Расчёт количества сушильных камер
3.3.Расчет вспомогательного оборудования
3.4 Разработка плана сушильного цеха
4. Тепловой расчёт
4.1 Определение массы испаряемой влаги
4.2 Определение параметров агента сушки
4.3 Определение расходов теплоты на сушку
4.4 Определение расхода теплоносителя
5. Описание технологического процесса
5.1 План сушильного цеха
5.2 Организация технологического процесса
5.3 Контроль технологического процесса
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Сушкой называется процесс удаления из древесины влаги испарением. В деревообрабатывающих производствах промышленное применение имеют два способа сушки: конвективная газопаровая и конвективная атмосферная. При сушке древесины этими способами необходимая для испарения влаги теплота передается древесине путем конвекции от газообразной среды. Эта среда называется агентом сушки. Она обеспечивает также поглощение испарившейся влаги и ее удаление. Газообразными агентами сушки являются атмосферный воздух, топочные газы, водяной пар и их смеси.
Сушка улучшает физико-механические свойства древесины, обеспечивает устойчивость формы и размеров древесных сортиментов, повышает стойкость древесины против гниения и уменьшает ее массу.
Газопаровая сушка, проводимая в специальных помещениях - сушильных камерах, называется также камерной. Необходимая для испарения влаги теплота подводится к древесине с помощью нагретого воздуха, смеси воздуха с топочными газами или водяного пара. Скорость камерной сушки поддается регулированию. При этом способе сушки можно получать материалы требуемого качества и заданной влажности.
Атмосферная сушка производиться на открытых складах или под навесами при размещении пиломатериалов в штабелях. Агентом сушки является атмосферный воздух. Так как холодный воздух слабо поглощает влагу, то атмосферная сушка протекает медленно, а в зимнее время практически прекращается. Регулировать скорость атмосферной сушки можно лишь в незначительной степени путем изменения плотности укладки материала в штабеле.
Основная задача сушки - превращение природного материала в промышленный материал с одновременным улучшением качества высушиваемого материала в минимальные сроки.
Основные технологические цели, которые преследует сушка при высушивании древесного материала:
- уменьшение формоизменяемости и коробления материала;
- уменьшение веса древесины в 1,5 - 2 раза;
- предохранение древесины от поражений насекомыми, гнилью и грибами и прочими дереворазрушающими организмами;
- увеличение срока службы древесины;
- улучшение выполнения последующих технологических операций.
Для сушки пиломатериалов существуют следующие способы сушки древесины:
- конвективная газопаровая;
- конвективная атмосферная.
Газообразными агентами сушки могут быть:
- атмосферный воздух;
Также используются:
- контактная сушка - древесина непосредственно соприкасается с нагретыми поверхностями;
- сушка в гидрофобных жидкостях - заключается в том, что влажную древесину погружают в ванну с масляным раствором, нагретым выше 100оC. Влага в древесине быстро нагревается до точки кипения, и образовавшийся пар будет стремиться выйти из древесины, в воздух, преодолевая сопротивление слоя масла;
- сушка в поле токов высокой частоты - отличается высокой интенсивностью. Этот способ является дорогим и требует сложного оборудования;
- вакуумная сушка - штабель пиломатериалов помещают в герметичную камеру (автоклав), где вакуум-насосом создаётся пониженное давление. В вакууме температура кипения воды ниже, чем при атмосферном давлении. Данный процесс относится к высокоинтенсивным процессам и проходит при сравнительно невысокой температуре среды, при сохранении всех природных свойств древесины.
В настоящее время предусмотрены пути для дальнейшего развития сушильного хозяйства:
- механизация трудоёмких погрузочно-разгрузочных и транспортных работ в сушильном хозяйстве;
- автоматизация процессов управления сушилками и оснащение сушильных установок современной контролируемой измерительной аппаратурой и лабораторным оборудованием;
- разработка и внедрение в сушильную практику новой передовой технологии сушки древесины;
-обеспечение дальнейшего развития сушки древесины централизованно изготовленными вентиляторами и тепловым оборудованием, элементами ограждения камер.
1. Устройство и принцип действия оборудования
1.1 Устройство и принцип работы сушильной камеры
Камера УЛ-1 предназначена для высушивания пиломатериалов различных древесных пород и толщин в паровоздушной среде нормальными, форсированными или высокотемпературными режимами в среде перегретого пара. Установки рассчитаны для применения на деревообрабатывающих предприятиях по производству мебели, лыж, музыкальных инструментов, паркета, столярных изделий, тары и другой продукции. Конструкция лесосушильных установок разработана из условия размещения их внутри отапливаемого производственного помещения.
Установка УЛ-1 одноштабельная. Сушилка полностью унифицирована. сушка древесина теплоноситель камера
Лесосушильная установка представляет собой металлическую камеру из двух боковых, двух торцовых панелей и верхней секции. Камера разделена ложным потолком на сушильное пространство и пространство для размещения технологического оборудования.
В сушильном пространстве размещаются пиломатериалы, торцовые экраны, препятствующие перетеканию сушильного агента мимо штабеля и оборотный блок. В верхней секции устанавливаются три осевых реверсивных вентилятора марки У12 №12,5 с индивидуальными приводами от двухскоростных электродвигателей 4А16098/6.
Вал каждого вентилятора опирается на два радиально-сферических подшипника, установленных на кронштейнах снаружи верхней секции. В местах прохода вала через стенку секции установлены сальниковые уплотнения. Для притока свежего воздуха и выбора отработанного, в верхней секции смонтировано приточно-вытяжное устройство с заслонками. Открытием заслонок управляет один исполнительный механизм. Установка снабжена системой пароснабжения, состоящий из узла регулирования давления, пароподводящего узла и двух увлажнительных перфорированных труб, подающих пар непосредственно в установку. Образующийся в калориферах конденсат отводится по конденсатопроводу. В пароподводящем узле (в линиях подачи пара к калориферам и увлажнительным трубам) установлены два регулирующих клапана с электроприводом. Система автоматического регулирования параметрах среды осуществляется приборами, серийно изготовленными отечественной промышленностью.
Проект лесосушильной камеры УЛ-1 разработан ПО “Петрозаводскмаш” по заявке и исходным данным ЦНИИМОДа.
Принцип действия сушилок заключается в следующем. Воздушный поток от вентиляторов направляется в циркуляционный канал, в котором размещены биметаллические калориферы. Проходя через калориферы воздух, нагревается до необходимого температурно-влажностного состояния и направляется в штабель пиломатериалов.
В вентиляторном помещении через приточно-вытяжные трубы происходит выброс в атмосферу определённого количества отработанного воздуха и поднос свежего.
Если психрометрическая разность становится меньше заданной, то система автоматически подаёт команду на открытие заслонок приточно-вытяжных труб, при достижении психометрической разноси, заданной по режиму сушки (нижнего предела), заслонки автоматически закрываются.
Направление вращения вентиляторов изменяется автоматически с помощью прибора КЭП-12У.
При высокотемпературной сушке приточно- вытяжные трубы закрыты, а испаряемая влага удаляется через гидравлический затвор и вытяжную трубу. вытяжные трубы закрыты, а испаряемая влага удаляется через гидравлический затвор и вытяжную трубу.
Таблица 1.1 Техническая характеристика сушильной камеры УЛ-1
Показатель |
значение |
|
Количество штабелей (пакетов), загружаемых в камеру, шт. |
1 |
|
Размеры штабелей (пакетов), м длина ширина высота |
6.5 1.8 3.0 |
|
Вместимость камеры, для условного материала |
15,35 |
|
Производительность камеры, , в условном материале |
3600 |
|
Характеристика калориферов: Тип |
Биметалические КСкЗ |
|
Характеристика вентиляторов: тип, номер количество, шт. мощность привода, кВт |
Осевой реверсивный У12 №12,5 3 15,9/180 |
|
Габаритные размеры камеры, м длина ширина высота |
11,825 4,4 5,63 |
Рис. 1.1. Общий вид камеры УЛ-1
1-фундамент; 2-откидные рельсы; 3-передняя панель с дверью; 4-верхняя секция; 5-задняя панель; 6-вытяжная труба; 7-щит управления; 8-гидрозатвор; 9-боковая панель; 10-калорифер; 11-венциляционный канал; 12-увлажнительный канал.
1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования
Траверсная тележка (рисунок 1.2) движется вдоль фронта сушильных камер по рельсам, уложенным в специальном углублении - траверсной траншее. 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 напротив камеры, подлежащей загрузке.
После этого штабель перекатывают с тележки в камеру. Из камеры штабель выгружают в обратном порядке.
Тележка состоит из двух сварных рам, покрытых рифленой листовой сталью.
Одна рама является грузовой платформой, другая - платформой машиниста. К грузовой платформе приварены два рельса 8 типа Р18 на расстоянии между ними 1000 мм.
Грузовая платформа имеет 8 катков, четыре из них ведущие. Эти катки сидят на одном валу 5, на ободах ведущих катков имеются шестерни, находящиеся в зацеплении с шестернями приводного вала.
Привод механизма передвижения и ведущий вал связаны цепной передачей.
Привод механизма передвижения тележки 4 состоит из электродвигателя, электромагнитного тормоза и редуктора.
Лебедка 2 состоит из электродвигателя, редуктора 3, открытой зубчатой передачи и барабана.
Трос, закрепленный одним концом на барабане лебедки, проходит под грузовой платформой и с противоположной стороны ее, огибая блоковую батарею 6, состоящую из одного горизонтального и двух вертикальных блоков, выводится на эту платформу.
На конце троса вплетается крюк.
Для управления тележкой имеются контроллеры и кнопочный пост.
Техническую характеристику траверсной тележки ЭТ-6,5 представим в табл. 1.2.
Рис.1.2. Траверсная тележка ЭТ2-6,5
1 - контроллеры; 2 - лебедка; 3 - привод лебедки; 4 - привод механизма перемещения; 5 - вал механизма перемещения; 6 - блоки; 7 - платформа; 8 - рельсы; 9 - кабель питания
Таблица 1.2 Техническая характеристика траверсной тележки ЭТ-6.5
Показатель |
Значение |
|
Грузоподъемность, т |
15 |
|
Допускаемые размеры штабеля для перевозки на специальных тележках, мм: длина ширина высота |
6500 1800 3000 |
|
Скорость передвижения тележки, м/мин |
21,66 |
|
Скорость передвижения троса лебедки, м/мин |
7,92 |
|
Максимальное тяговое усилие на тросе лебедки, кН |
7,8 |
|
Общая установленная мощность, кВт в том числе: передвижение тележки лебедки |
9 5 4 |
|
Количество рельсовых путей для тележки, шт. |
4 |
|
Габаритные размеры тележки, мм: длина ширина высота общая от головки рельса высота между головками нижнего и верхнего рельсов |
3900 6490 1660 215 |
|
Масса тележки, кг |
3000 |
Формирование или разборку штабеля пиломатериалов на подштабельной тележке будем производить с помощью одного погрузочного лифта Л-6,5-15. Схема лифта представлена на рисунке 1.3
Рассмотрим принцип работы лифта. К лифту подвозят пакет с сырым материалом. Платформа поднимается и занимает верхнее положение. На нее закатывают трековую или цельносварную вагонетку.
Рабочие (обычно 2 человека) 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. Лифт можно применять не только для формирования, но и для разборки сушильного штабеля. В этом случае процесс работы протекает обратно описанному выше.
Для формирования штабеля высотой 3 м необходимо сделать помост высотой 500 мм со стороны укладки штабеля. Лифт расположен в приямке, в который опускается платформа по мере набора штабеля.
Платформа поднимается и опускается с помощью четырех подъемных винтов - 4,6, приводимых во вращение от привода 5 через систему коробок конических передач, находящихся на дне приямка.
Опоры каждого подъемного винта монтируются на стойке 2 и коробке конической передачи 3.
Стойки соединены между собой поперечными элементами и образует жесткую раму.
Гайки на подъемных винтах жестко связаны с подъемной платформой. Крайние верхнее и нижнее положения платформы фиксируются конечными выключателями.
Рис. 1.3. Схема лифта Л-6,5-15
1 - платформа; 2 - стойка подъемного винта; 3 - коробка конической передачи; 4, 6 - подъемные винты, левый и правый; 5 - привод платформы
Техническую характеристику лифта Л-6,5-15 представим в таблице 1.3
Таблица 1.3 - Техническая характеристика лифта Л-6,5-15
Показатель |
Значение |
|
Грузоподъемность, т. |
15 |
|
Габариты подъемной платформы, мм: длина ширина |
6900 2200 |
|
Ход платформы, мм |
2600 |
|
Наибольшая высота от уровня головки рельса пола до верха рельса на платформе, мм |
715 |
|
Расстояние между стойками подъемных винтов, мм: по длине по ширине |
5000 2480 |
|
Скорость перемещения платформы, м/с |
0,0104 |
|
Мощность электродвигателя АО2-61-6 исп. М 101, кВт |
10 |
|
Габариты приямка, мм: длина ширина высота |
7000 3000 3115 |
|
Масса, кг |
2930 |
2. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки
2.1 Выбор режимов сушки
исходя из назначения высушенной древесины и требований, предъявляемых к ней, выбирают категорию качества сушки (I, II, III или 0). В данном курсовом проекте не указано для чего будут применяться пиломатериалы, поэтому принимается II категория качества сушки.
II категория качества сушки - сушка пиломатериалов до эксплуатационной влажности, обеспечивающая механическую обработку и сборку деталей для ответственных составных частей изделий, от которых зависит качество изделий (мебельное производство, разного рода футляры, корпуса клавишных инструментов, столярно-строительные изделия, деревянные строительные ограждающие конструкции, пассажирское вагона и автостроение);
Качество сушки характеризуется несколькими показателями, к которым относятся: средняя величина конечной влажности, равномерность конечной влажности в штабеле, перепад влажности по толщине материала, остаточные напряжения.
Для высушивания пиломатериалов, используемых в столярно-строительных изделиях, принимается II категория качества сушки.
Для сушки пиломатериалов используется низкотемпературный процесс, к которому относятся: мягкий, нормальный и форсированный режим.
Принимается нормальный режим сушки, который обеспечивает бездефектную сушку пиломатериалов при практически полном сохранении прочностных показателей древесины с возможными незначительными изменениями ее цвета. Рекомендуется для сушки пиломатериалов до любой конечной влажности.
Результаты выбора категории качества и режимов сушки оформлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 Режимы сушки
Порода древесины |
Размеры, мм |
Категория качества сушки |
Категория режима |
Обозначение режима (номер, индекс) |
||
толщина |
ширина |
|||||
Ель |
25 |
140 |
II |
Н |
3-Г |
|
Осина |
22 |
120 |
II |
Н |
3-Г |
Для выбранных режимов сушки пиломатериалов определяются значения параметров сушильного агента по всем ступеням сушки и приводятся в таблице 2.2.
Таблица 2.2 Параметры режимов сушки
Номер и индекс режима |
Изменение влажности древесины на каждой ступени, % |
Параметры агента сушки |
|||
Температура, t оC |
Психометрическая разность ?t оC |
Степень насыщения, ц |
|||
3-Г (Ель) |
>30 30-20 <20 |
75 80 100 |
68 69 69 |
0.73 0.61 0.27 |
|
3-Г (Осина) |
>30 30-20 <20 |
75 80 100 |
68 69 69 |
0.73 0.61 0.27 |
2.2 Выбор начального прогрева и влаготеплообработки
Выбор режимов начального прогрева (НП), конечной (КВТО) и промежуточной (ПВТО) влаготеплообработки принимаем в соответствии с рекомендациями.
Температура начального прогрева для пиломатериалов должна быть на 5 оC выше температуры режима, с которой начинается сушка
Начальный прогрев производят с целью увеличения влагопроводности древесины. Температуру среды при прогреве пиломатериалов мягких хвойных пород выбирают в зависимости от толщины и категории режима сушки, для лиственницы и твердых лиственных пород на 5єC выше, чем на первой ступени сушки, для мягких лиственных пород (береза, ольха, липа, тополь) - на 8єC выше, чем на первой ступени сушки, но не выше 100єC. Психрометрическую разность поддерживают Дt = 0,5-1,5єС. Древесину прогревают до тех пор, пока разность между температурой поверхности и температурой в центре доски не достигнет 3єС.
Во время прогрева в камеру подают пар через увлажнительные трубы при включённых калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах. На прогрев расходуется много пара, поэтому проводить начальный прогрев одновременно во многих камерах сушильного блока не рекомендуется.
По температуре первой ступени режима сушки определяем температуру начального прогрева: для режима 3-Г tель = 90єC. Для режима 3-Г tосина= 80єC.
Продолжительность начального прогрева для мягких лиственных пород увеличивают на 25 %.
Для ели толщиной 25мм:
фнп=1,5ЧS ч (2.1)
фнп=1,5Ч2,5=3,75ч
Для осины толщиной 22мм
фнп=1,5ЧSЧ1,25 (2.2)
фнп=1,5Ч2,2Ч1,25=4ч
Для снятия или уменьшения остаточных внутренних напряжений проводят промежуточную влаготеплообработку (ПВТО). В сушильное пространство камеры периодического действия подают пар при включенных калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах, включенных увлажнительных трубах.
Промежуточной влаготеплообработке подвергают пиломатериалы повышенных толщин. Так как заданная спецификация не содержит таких толщин, промежуточная влаготеплообработка не проводится.
Конечную влаготеплообработку (КВТО) проводят после достижения древесиной заданной конечной влажности, с целью снятия остаточных внутренних напряжений. Во время обработки температуру среды поддерживают на 8єС выше температуры последней ступени режима сушки, но не более 100єС. Конечную влаготеплообработку проводят при включенных калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах, включенных увлажнительных трубах.
Психрометрическую разность Дt, устанавливают равной 1-2 єС. Степень насыщения 0,98 - 1,0.
Выбор режимов начального прогрева и КВТО приведен в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Режимы начального прогрева и КВТО
Режим сушки |
Наименование обработки |
Влажность древесины, % |
Параметры обработки |
|||
температура |
психрометрическая разность |
Продолжительность, ч |
||||
3-Г |
НП |
90 |
83 |
0.5-1.5 |
3,75 |
|
КВТО |
10 |
108 |
1-2 |
2 |
||
3-Г |
НП |
80 |
83 |
0.5-1.5 |
4 |
|
КВТО |
10 |
108 |
1-2 |
1,5 |
3. Технологический расчет
3.1 Расчет продолжительности цикла сушки
Расчёт продолжительности сушки в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе.
Общая продолжительность сушки фактического и условного материалов, включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находится по формуле:
ф = фисхЧАрЧАцЧАвЧАкЧАд, (ч)(3.1)
Где фисх - исходная продолжительность сушки п.м., прогрева и влаготеплообработки п.м. заданной породы и размеров поперечного сечения, а так же с заданными режимами от начальной влажности 60% до конечной 12% в камере с реверсивной циркуляцией.
Ар, Ац, Ав, Ак, Ад - коэффициенты, Ар- учитывающие категорию режимов сушки, Ац -интенсивность циркуляции, Ав -начальную и конечную влажности, Ак -качество сушки, Ад -длину материала.
Рассчитываю продолжительность сушки пиломатериала ели размером 3900Ч140Ч25 мм и влажностью Wн=90%, Wк=10%:
ф =67Ч1Ч0,72Ч1,36Ч1,15Ч1=75,4 ч = 3,1 суток
где, фисх = 67
Ар = 1
Ац = 0,72
Ав=1,36
Ак=1,15
Ад=1
Рассчитываю продолжительность сушки пиломатериала осины размером 2500Ч120Ч22мм и влажностью Wн=80%, Wк=10% по формуле 3.1.
ф =61Ч1Ч0,72Ч1,29Ч1,15Ч1=65,1 ч = 2,7 суток
где, фисх = 61
Ар = 1
Ац = 0,72
Ав=1,29
Ак=1,15
Ад=1
Рассчитываю продолжительность сушки условного материала для сосны размером 4000Ч150Ч40 мм и влажностью Wн=60%, Wк=12% по формуле 3.1
ф =101Ч1Ч0,79Ч1Ч1,15Ч1=91,7 ч = 3,8 суток
где, фисх = 101
Ар = 1
Ац = 0,79
Ав=1
Ак=1,15
Ад=1
Рассчитываю продолжительность оборота камеры при сушке в (условного материала) камерах периодического действия для ели
фоб= фЧ фз.р.(3.2)
где ф - продолжительность сушки (сут.);
фз.р - продолжительность загрузки и разгрузки принимается равной 0,1 суток при механизированных способах загрузки камеры.
фоб= 3,1+0,1= 3,2 сут.
Рассчитываю продолжительность оборота камеры при сушке в (условного материала) камерах периодического действия для осины по формуле 3.2
фоб= 2,7+0,1= 2,8 сут.
Рассчитываю продолжительность оборота камеры при сушке условного материала камерах периодического действия для сосны по формуле 3.2
фоб.усл= 3,8 + 0,1 = 3,9
Таблица 3.1 - Продолжительность цикла сушки:
Порода древесины |
Размеры поперечного сечения SЧB, мм |
Исх. продолжит. Сушки, фисх,ч |
Коэффициенты |
Продолж. цикла сушки, фц |
||||||
Ар |
Ац |
Ав |
Ад |
Ак |
ч |
сут |
||||
Ель |
25Ч140 |
67 |
1 |
0,72 |
1,36 |
1 |
1,15 |
75,4 |
3,1 |
|
Осина |
22Ч120 |
61 |
1 |
0,72 |
1,29 |
1 |
1,15 |
65,1 |
2,7 |
|
Сосна (условный материл) |
40Ч150 |
101 |
1 |
0,79 |
1 |
1 |
1,15 |
91,7 |
3,8 |
3.2 Расчет количества сушильных камер
Для выполнения этого расчета определяют:
- продолжительность оборота камеры при сушке заданных пиломатериалов;
- коэффициенты продолжительности оборота камеры;
- коэффициенты заполнения штабеля по длине, ширине и высоте;
- величину объемной усушки древесины;
- объемные коэффициенты заполнения штабеля заданными пиломатериалами и условным материалом.
Рассчитываю объемные коэффициенты штабеля для пиломатериала ели:
в= вдЧвшЧввЧ(3.3)
где вд, вш, вв - линейные коэффициенты заполнения штабеля по его длине, ширине, высоте;
Уо - объемная усушка древесины, учитывающая уменьшение ее объема при высыхании до номинальной влажности товарных пиломатериалов (W=15%), принимается в среднем равной 7%.
Рассчитаем коэффициент заполнения штабеля по длине:
вд= =1,7(3.4)
где длина уложенных в штабель пиломатериалов, м;
- длина штабеля, м.
коэффициент заполнения штабеля по ширине вш для пиломатериала ели по таблице 27 приложения составит 0,65.
Найдем коэффициент заполнения штабеля по высоте для пиломатериала ели:
вв=== 0,5(3.5)
где S - толщина пиломатериалов, мм;
Sпр - толщина прокладок, обычно равна 25 мм;
в= 1,7Ч0,65Ч0,5Ч=0,51
Рассчитываем объемные коэффициенты штабеля для пиломатериала осины:
в= вдЧвшЧввЧ= 2,6Ч0,65Ч0,46Ч=0,72
где вд, вш, вв - линейные коэффициенты заполнения штабеля по его длине, ширине, высоте;
Уо - объемная усушка древесины, учитывающая уменьшение ее объема при высыхании до номинальной влажности товарных пиломатериалов (W=15%), принимается в среднем равной 7%.
Рассчитаем коэффициент заполнения штабеля по длине:
вд= =2,6
где где длина уложенных в штабель пиломатериалов, м;
- длина штабеля, м.
коэффициент заполнения штабеля по ширине вш для пиломатериала сосны по таблице 27 приложения составит 0,65.
Найдем коэффициент заполнения штабеля по высоте для пиломатериала осины:
вв=== 0,46
где S - толщина пиломатериалов, мм;
Sпр - толщина прокладок, обычно равна 25 мм;
Рассчитываем объемные коэффициенты штабеля для условного пиломатериала сосны:
Вусл= вдЧвшЧввЧ= 1Ч0,65Ч0,61Ч=0,37
где вд, вш, вв - линейные коэффициенты заполнения штабеля по его длине, ширине, высоте;
Уо - объемная усушка древесины, учитывающая уменьшение ее объема при высыхании до номинальной влажности товарных пиломатериалов (W=15%), принимается в среднем равной 7%.
Рассчитаем коэффициент заполнения штабеля по длине:
вд= =1
где где длина уложенных в штабель пиломатериалов, м;
- длина штабеля, м.
коэффициент заполнения штабеля по ширине вш для пиломатериала сосны по таблице 27 приложения составит 0,65.
Найдем коэффициент заполнения штабеля по высоте для условного пиломатериала сосны:
вв=== 0,61
где S - толщина пиломатериалов, мм;
Sпр - толщина прокладок, обычно равна 25 мм;
Таблица 3.2 - Объемные коэффициенты заполнения штабеля:
Порода древесины |
Размеры поперечного сечения SЧb, мм |
Коэффициент заполнения штабеля по |
Объемная усушка, % |
Объемный коэффициент заполнения штабеля |
||||
длине вд |
ширине вш |
высоте вв |
вф |
вусл |
||||
Ель |
25Ч140 |
1 |
0,65 |
0,5 |
7 |
0,51 |
- |
|
Осина |
22Ч120 |
1 |
0,65 |
0,46 |
7 |
0,46 |
- |
|
Сосна (усл. мат-л) |
40Ч150 |
1 |
0,65 |
0,61 |
7 |
- |
0,36 |
Переводим объем фактического материала ели подлежащего усушке, в объем условного материала, по формуле:
Уi=ФiЧKфЧKe, м3(3.6)
где Фi - объем подлежащих усушке фактических пиломатериалов, м3. По заданию для ели Фi = 5000 м3;
Kф - коэффициент продолжительности оборота;
Ke - коэффициент вместимости камеры.
Коэффициент Kф находим по формуле:
Kф - (3.7)
где об - продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала (сутки);
об.усл - продолжительность оборота камеры при сушке условного материала (сутки);
Kф = = 0,82
коэффициент Ke находим по формуле:
Ke = (3.8)
где вусл - объемный коэффициент заполнения штабеля условным материалом, мы берём из таблицы;
вф - объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом, мы берём из таблицы.
Ke = = 0,72
Переводим объем фактического материала осины подлежащего усушке, в объем условного материала, по формуле 3.6:
Коэффициент Kф находим по формуле 3.7:
Kф = = 0,72
коэффициент Ke находим по формуле 8
Ke = = 0,51
Уi = 4500Ч0,72Ч0,51 = 1652 м3
Таблица 3.3 - Результаты перевода фактических объемов пиломатериалов в условные:
Порода древесины |
Объем заданных пиломатериалов, м3 |
Коэффициенты |
Объем условного материала, м3 |
||
Kф |
Ke |
||||
Ель |
5000 |
0,82 |
0,72 |
2952 |
|
Осина |
4500 |
0,72 |
0,51 |
1652 |
|
Итого |
4604 |
Нормативная годовая производительность камеры на условном материале рассчитывается по формуле:
Пу = Ч вусл Ч Г = Ч 0,37 Ч 35,1 = 1115,55 м3 усл/год(3.9)
где 335 - плановая продолжительность работы камеры в течение календарного года с учетом необходимости их периодического ремонта (сутки); Г - габаритный объем всех штабелей в камере, м3.
Г = LЧBЧHЧm=6,5Ч1,8Ч3Ч1 = 35,1 м3(3.10)
где - L, B, H - габаритные размеры штабеля (длина, ширина, высота), м, смотрим по таблице;
m -число штабелей в камере. смотрим по таблице;
Требуемое количество камер рассчитывается по формуле:
n = = = 4 камеры;(3.11)
где - общий объем условного материала, подсчитанный в таблице, м3 усл; Пу - годовая (плановая) производительность одной камеры в условном материале, м3 усл/год.
Принимаем к строительству 4 одноштабельных камер.
3.3 Расчет вспомогательного оборудования
Количество единиц оборудования каждого вида или площадок для формирования и разборки штабелей (пакетов) вручную Ni, шт., определяется по формуле:
Ni=(3.12)
Где Viф-объем i-го фактического материала, подлежащего сушке, м3/год; Пi-производительность оборудования, м3/смену;
Тр-количество рабочих дней в году; Ni-количество рабочих смен.
Количество подштабельных мест Ш, шт., на складах сырых и сухих пиломатериалов (заготовок) определяется по формуле
Ш=(3.13)
где Ешi-вместимость штабеля i-го фактического материала, м3;
n3 -количество смен, на которые должен быть создан запас сырых или сухих пиломатериалов. При расчете количества подштабельных мест на складе сухих пиломатериалов принимают n3=6, сырых n3=3
Рассчитываю количество траверсных тележек:
Ni=Ч=0.2 шт
Принимаю к строительству 1 траверсную тележку.
Рассчитываю количество лифтов:271
Ni=Ч=0,813 шт
Принимаю к строительству 1 лифт.
Рассчитываю количество подштабельных мест:
Шсух=Ч=1,068
Принимаю к строительству 2 подштабельных мест для сухих пиломатериалов.
Шсыр=Ч=6,59
Принимаю к строительству 7 подштабельных мест для сырых пиломатериалов.
3.4 Разработка плана сушильного цеха
Сушильный цех может располагаться внутри отапливаемого. Он может занимать отдельное здание, часть лесопильного или деревообрабатывающего цеха. Сушильный цех, кроме собственных сушильных камер, включает в себя ряд технологических, транспортных и вспомогательных участков и помещений. К ним относятся площадки для формирования и разборки штабелей (пакетов), склады сухих или сырых пиломатериалов (заготовок), транспортные пути, коридор или помещения для управления камерами, лаборатория, служебно-бытовые помещения. Состав, размеры и взаимное расположение перечисленных участков и помещений зависят от мощности сушильного цеха, конструктивных особенностей сушильных камер, количества и вида принятого к установке вспомогательного оборудования.
Площадь камер определяется по формуле:
Fк=lЧbЧm(3.14)
где l-длина камеры; b-ширина камеры;
m-количество камер.
Fк=11,825Ч4,4Ч4=208,12 м2
Площадь цеха определяется по формуле:
Fцеха=FкЧ100/25%, м2(3.15)
где 25% - среднее от общей площади цеха.
Fцеха=208,12Ч100/25%=832,48 м2
4. Тепловой расчет
Цель теплового расчета в паровых сушилках состоит в определении расходов тепла и пара, выборе типа и расчете нагревательных устройств и конденсатоотводчиков.
Для выполнения теплового расчета выбирают расчетный материал. За него принимают самые быстросохнущие доски из заданной спецификации. Выбор производит на основании результатов расчета продолжительности сушки, выполненного в подразделе 3.1 (табл. 3.1).
4.1 Определение массы испаряемой влаги
Определение массы D1, кг/м3, испаряемой влаги из 1 м3 расчетного материала, производят по формуле:
, кг/м3(4.1)
где сб - базисная плотность древесины, кг/м3;
Wн - Wк - начальная и конечная влажность, %.
Для осины: сб = 400 кг/м3.
D1= = 280 кг/м3
Определение массы влаги, испаряемой за время одного оборота камеры находим по формуле:
Dоб=Е D1, (кг)(4.2)
где Е - вместимость камеры, м3;
Г - габаритные размеры штабелей в камере вф - коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом 0,46
Е = Г Bф(4.3)
Е = 6,5 1,8 3,0 0,46 = 16,146 м3;
Dоб = 16,146 Ч 280 = 4520 кг;
Определение массы влаги Dс, кг/с, испаряемой в камере за 1 с находим по формуле:
Dс = (4.5)
фсуш = ф-(фнп + фквто).(4.6)
где ф - продолжительность оборота сушки(ч);
фнп - продолжительность начального прогрева (ч);
фквто - продолжительность конечной влаготеплообработки (ч);
фсуш = 65 - (4 + 1,5)= 59,3 (ч);
Dс = = 0,021 кг/с
Определяю расчетную массу испаряемой влаги Dр, кг/с находим по формуле:
Dp = Dc Кн.с(4.7)
где Кн.с - коэффициент, учитывающий неравномерность скорости сушки. Его принимают в зависимости от конечной влажности древесины. Кн с - принимаю равное 1,3;
Dp = 0,021 1,3 = 0,0273 (кг/с).
4.2 Определение параметров агента сушки
Температуру t1 и относительную влажность сушильного агента ц1 сушильного агента на входе в штабель принимают по второй ступени режима сушки расчетного материала (табл. 2).
Используя эти данные, последовательно рассчитывают остальные параметры агента сушки на входе в штабель:
- парциальное давление водяного пара рассчитываем по формуле:
Рп1= ц1 Рн1, Па.(4.8)
где Рн1-давление насыщенного пара при температуре t1 Па;
Определяют методом интерполяции
Рн1= 50000 Па;
ц1 - степень насыщенности;
Рп1=0,73 50000 = 36500 Па;
- влагосодержание воздуха рассчитываем по формуле:
d1 = 622 г/кг.(4.9)
d1= 622 = 357,52 г/кг;
- теплосодержание воздуха рассчитываем по формуле:
II=1.0 t1 + 2,5 d1 + 0,0019 d1 t1, кДж/кг.(4.10)
II= 1.0 80 + 2,5 357,52 + 0,0019 357,52 80 = 1072,8, кДж/кг.
- плотность рассчитываем по формуле:
с1 = кг/м3(4.11)
с1 = = 0,852 кг/м3
- удельный объем vпн, м3/кг сушильного агента на входе в штабель рассчитываем по формуле:
vпр1 = 4.62 10-6 (273+t1) (622+d1), м3/кг(4.12)
vпр1 = 4.62 10-6 (273+80) (622+357,52) = 1,62 м3/кг
- влагосодержание сушильного агента на выходе из штабеля d2, г/кг, определяют по формуле:
d2 = + d1(4.13)
d2 = +357,52= 359.3 г/кг
где - мшт - удельный расход циркулирующего агента сушки (по сухой массе) на 1 кг испаряемой влаги, кг сух. воздуха/кг влаги.
Удельный расход циркулирующего по материалу агента сушки Мшт определяем по формуле:
Мшт =, кг/сух. Воздуха\кг влаги(4.14)
Мшт = = 541, кг/сух. Воздуха\кг влаги
где Gшт масса циркулирующего по материалу агента сушки в единицу времени.
Gшт = , кг/с,(4.15)
Gшт = = 16.2 кг/с
где Vшт объем циркулирующего по штабелю агента сушки, м3/с.
Объем циркулирующего по штабелю агента сушки рассчитываем по формуле:
Vшт = m Vмат Fж.с.шт, м3/с,(4.16)
Vшт = 1 2,5 10.5= 26.3 м3/с
где m - количество штабелей в плоскости, перпендикулярной направлению потока воздуха;
Vмат - скорость циркуляции по материалу, принятая при определении продолжительности сушки;
Площадь живого сечения штабеля (свободная для прохода агента сушки), определяем по формуле:
Fж.с.шт = F(1-вдвв),(4.17)
Fж.с.шт = 19,5(1-10,46)= 10.5
где F - площадь габаритного сечения штабеля, м3
вд вв - коэффициенты заполнения штабеля по длине и высоте определены в разделе 3.
Площадь габаритного сечения штабеля определяется по формуле:
F = H L(4.15)
где H, L - высота и длина штабеля, м
F = 3,0 6,5 = 19,5 м3
- Температура сушильного агента на выходе из штабеля определяем по Id - диаграмме или по формуле:
t2 = t1 - oC,(4.16)
t2 = 80 - = 77.1 oC
- находим парциальное давления на выходе из штабеля:
Рn2= Па(4.15)
Рn2= = 36614,7 Па
- плотность на выходе из штабеля рассчитываем по формуле:
с2 = , кг/м3(4.16)
с2 = = 0,858 кг/м3
- удельный объем vпн, м3/кг сушильного агента на выходе из штабеля рассчитываем по формуле:
vпр2 = 4.62 10-6 (273+t2) (622+d2), м3/кг(4.17)
vпр2 = 4.62 10-6 (273+77,1 ) (622+) = 1,58 м3/кг
Результаты расчета параметров сушильного агента заносят в таблицу 4.1.
Табл. 4.1 - Параметры сушильного агента
Параметр |
Значение |
||
На входе в штабеля |
На выходе из штабеля |
||
Температура, оС Влагосодержание, г/кг Теплосодержание, кДж/кг Плотность, кг/м3 Приведенный удельный объем, м3/кг |
80 357,52 1072,8 0,852 1,62 |
77.1 359.3 1072,8 0,858 1,58 |
4.3 Определение расходов теплоты на сушку
Суммарный расход теплоты на сушку складывается из её затрат на прогрев материала, испарение из него влаги и потерь через ограждения сушильной камеры.
Затраты теплоты на прогрев ограждений, технологического и транспортного оборудования учитываются введением поправочного коэффициента. Расчёт выполняют параллельно для зимних и среднегодовых условий.
Для зимних условий удельный расход теплоты на начальный прогрев 1 м3 Пиломатериалов qштр.пр,кДж/ м3 складывается из её затрат на нагревание замороженной древесины от начальной отрицательной температуры до 00С, плавление содержащегося в древесине льда и нагревание древесины до температуры начального прогрева. Расход теплоты на начальный прогрев для среднегодовых условий учитывает только затраты теплоты на нагревание древесины от начальной положительной температуры до температуры прогрева.
- Рассчитываю удельный расход теплоты для зимних условий:
Qпр = сД (C-) (-t0)+ сб Y+сД (C+)Чtнп(4.18)
Qпр = 4652,19(-20)+400335+4652,883=170779 кДж/м3.
- Рассчитываю удельный расход теплоты для среднегодовых условий:
Qпр= сДСД (tнп- t0), кДж/ м3;(4.19)
Qпр= 4652,84(75- 5.1) =92309 кДж/ м3;
Где СД-удельная теплоёмкость древесины в диапазоне температур от t0 до tнп кДж/(кг 0С) , принимается равной 2,84.
сД- плотность древесины расчётного материала, кг/м3;
сб -базисная плотность древесины расчётного материала, кг/м3;
(C-), (C+) - удельная теплоёмкость древесины при средней отрицательной и средней положительной температуре, кДж/(кг 0С),
wс.ж - содержание воды, оставшейся в замороженной древесине в жидком состоянии,%;
Y-скрытая теплота плавления льда, принимается равной 335 кДж/кг;
T0 -начальная температура древесины, 0С;
tнп-температура начального прогрева , 0С.
Удельный расход теплоты при начальном прогреве, отнесенный к 1 кг испаряемой влаги, qпр, кДж/кг также рассчитывают для зимних и среднегодовых условий по формуле
qпр=(4.20)
определяю qпр для зимних условий:
qпр==609 кДж/кг
определяю qпр для среднегодовых условий:
qпр==329 кДж/кг
секундный расход теплоты на начальный прогрев материала Qпр, кВт, определяют только для зимних условий по формуле:
Qпр =(4.21)
Qпр == 212.2
Расход теплоты на испарение влаги. Удельный расход теплоты на испарение 1 кг влаги qиспр, кДж/кг рассчитываем для зимних и среднегодовых условий, по формуле:
qисп=-Свtм,(4.22)
где I2, d0 - энтальпия и влагосодержание свежего воздуха, поступающего в сушильную камеру во время сушки, кДж/кг, г/кг соответственно; Св - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг-оС); tм -температура смоченного термометра психрометра для режима сушки расчетного материала, оС.
Значения энтальпии и влагосодержания воздуха, поступающего в сушильную камеру, зависят от места их расположения, а также от сезона. В случае если камеры находятся внутри отапливаемого помещения и воздух поступает в них из коридора управления, независимо от сезона, принимаем I0 = 46 кДж/кг, d0 = 10 г/кг.
При расположении камер вне помещения или в неотапливаемом помещении значения энтальпии и влагосодержания свежего воздуха принимают в зависимости от региона, в котором проектируется цех. Удельную теплоемкость воды принимают св = 4,19 кДж/(кг-оС). Температуру смоченного термометра психрометра определяем, используя данные в таблице 3, раздел 2.
qисп=-4,1978 = 2612,7 кДж/(кг-оС).
Расход теплоты в единицу времени на испарение влаги Qиспр, кВт также рассчитывают для зимних и среднегодовых условий. Рассчитываем по формуле:
Qиспр= qиспDр, кДж/(кг-оС).(4.23)
Qиспр= 2612,7 0,0273 =71,3 кДж/(кг-оС).
Тепловые потери через ограждения. Тепловые потери через ограждения сушилки в единицу времени Qогр кВт определяем по формуле:
Qогр = УFiКTi(tc-t0)10-3, кВт(4.24)
где Fi - площадь ограждений определенного вида (стен, пола, дверей и т.д.), м2;
КTi - коэффициент теплопередачи соответствующего вида ограждений, Вт/(м2-оС);
tc - температура среды в камере, оС;
t0 - температура наружного по отношению к камере воздуха, оС.
- расчет потерь тепла через боковую стену площадью Fi = 24.8 м2 .
Qогр = 24,80,29(78,55-20)10-3=0,42 кВт
- расчет потерь тепла через торцовую стену со стороны дверей Fi = 5,5 м2:
Qогр = 5,50,29(78,55-20)10-3=0,09 кВт
- расчет потерь тепла через торцовую стену со стороны коридора управления Fi = 12 м2:
Qогр = 120,29(78,55-20)10-3=0,2 кВт
- расчет потерь тепла через двери Fi = 16.1 м2:
Qогр = 6,50,052(78,55-20)10-3=0,019 кВт
- расчет потерь тепла через потолок Fi = 28,9 м2:
Qогр = 28,90,29(78,55-20)10-3=0,49 кВт
- расчет потерь тепла через пол Fi =22,2 м2
Qогр = 22,20,29(78,55-20)10-3=0,37 кВт
Удельный расход теплоты на потери через ограждения в пересчёте на 1 кг испаряемой влаги qогр, кДл/кг определяем для зимних и среднегодовых условий по формуле:
qогр=;(4.25)
qогр== 113,5
Результаты расчета тепловых потерь через ограждения сушильной камеры заносят в таблицу 4.2.
Табл. 4.2 - Тепловые потери через ограждения камеры
Наименование ограждения |
Площадь, м2 |
Коэффициент теплопередачи Вт/(м2 оС) |
Температура, оС |
Тепловые потери, кВт |
||
Средняя в камере |
наружная |
УQогр |
||||
1.Наружная боковая стена |
24,8 |
0,29 |
78,55 |
20 |
0,42 |
|
2.Торцевая стена со стороны дверей |
5,5 |
0,29 |
78,55 |
20 |
0,09 |
|
3.Торцевая стена со стороны коридора |
12 |
0,29 |
78,55 |
20 |
0,2 |
|
4.Дверь |
6,5 |
0,052 |
78,55 |
20 |
0,019 |
|
5.Потолок |
28,9 |
0,29 |
78,55 |
20 |
0,49 |
|
6.Пол |
22,2 |
0,29 |
78,55 |
20 |
0,37 |
Суммарный расход теплоты. Определение суммарного удельного расхода теплоты на сушку q суш, кДж/кг также производят для зимних и среднегодовых условий. По формуле:
qсуш = (qпр+qисп+qогр)с1;(4.26)
где с1 - коэффициент, учитывающий дополнительный расход теплоты на нагревание ограждений камеры, транспортных средств, оборудования и др.
Для камер, оборудованных рельсовым транспортом, принимают с1 = 1,2 - 1,3;
определяем суммарный удельный расход теплоты на сушку для зимних условий
qсуш = (609+2939,5+113,5)4394,4 кДж/кг
определяем суммарный удельный расход теплоты на сушку для среднегодовых условий:
qсуш = (329 +2939,5 +113,5)1,2 = 4058,4 кДж/кг;
Расход теплоты на 1 м3 расчетного материала qЧсуш, кДж/м2 определяем только для среднегодовых условий по формуле:
qЧсуш = qсушD1;(4.27)
qЧсуш = 4058,4 280 = 1136352 кДж/м2
4.4 Определение расхода теплоносителя
В качестве теплоносителя в сушильной камере мы используем насыщенный водяной пар. Расход этого теплоносителя Мn, кг/м3 на сушку 1 м3расчетных материалов определяем для среднегодовых условий по формуле:
Мn = , кг/м3;(4.28)
где н - энтальпия сухого насыщенного пара при заданном давлении, кДж/кг;
н - энтальпия кипящей воды при том же давлении, кД/кг;
Мn== 539 кг/м3
Часовой расход пара на 1 камеру М1 кг/ч в период прогрева и сушки рассчитываем для зимних условий по формулам:
М1пр=, кг/ч;(4.29)
М1пр = = 816,4 кг/ч;
М1суш=, кг/ч;(4.30)
М1суш = = 515,6кг/ч;
Часовой расход пара (горячей воды) на сушильный цех Мц, кг/ч рассчитываем для зимних условий по формуле:
Мц = М1прЧNпрЧ М1сушЧNсуш, кг/ч(4.31)
Мц = 816,4 1+ 515,6 3 = 2363,2 кг/ч;
где Nпр, Nсуш - количество камер, в которых одновременно идет прогрев и сушка материала, шт.:
Nпр - принимается равным 1/6 от общего числа камер и не менее одной при малом числе камер.
Nсуш - остальные камеры цеха, в которых идет процесс сушки.
Nсуш = N - Nпр;(4.32)
Nсуш = 4 - 1 = 3;
где N - количество камер в цехе, шт.
При выполнении расчета числа камер полученный результат округляют до целого в большую сторону.
Годовой расход пара (воды) на сушку всего заданного объема пиломатериалов Мг, т/год определяем для среднегодовых условий по формуле:
Мг = МnЧФЧсt3Ч10-3, т/год;
где Ф - суммарный объем фактически высушенных (подлежащих усушке) пиломатериалов заданных размеров и пород, м3/год;
сt3 - поправочный коэффициент, увеличивающий увеличение расхода пара (воды) при сушке пиломатериалов, сохнущих медленнее расчетного материала.
Мг = 539Ч4500Ч1Ч0,001 = 2425,5 т/год;
Определяю продолжительность цикла сушки (фц.р, сут.) фактического пиломатериала осины по формуле:
фцс.р=, (4.33)
где фцi - продолжительность цикла сушки заданного пиломатериала, ч;
Ф - объем заданных пиломатериалов, м3/год.
фцс.р==64,8 ч =2,7сут.
5. Описание технологического процесса
5.1 План сушильного цеха
Участок формирования сушильных штабелей располагается близко от дверей цеха, через которые завозят штабеля сырых пиломатериалов, размещаются пакеты прокладок.
Склад сырых пиломатериалов обеспечивает загрузку камер в установленные сроки. Количество штабелей на складе равно суточному запасу пиломатериалов, что составляет 15-30% от количества штабелей во всех камерах, но не менее числа штабелей в одной камере при малом количестве камер.
Ёмкости склада сухих пиломатериалов рассчитаны на хранение двух-четырёх суточного запаса пиломатериалов, что приблизительно соответствует емкости блока камер периодического действия.
Участок расформирования сушильных штабелей располагается близко к остывочному помещению. Для внутрицеховых перевозок сушильных штабелей используют рельсовый транспорт. Ширина колеи 1000 мм. Для перемещения штабелей с одной колеи на другую применяют траверсные тележки, движущиеся вдоль фронта сушильных камер по рельсам, уложенным в специальном углублении, называемом траверсным коридором.
Площадь служебных и бытовых помещений определяют исходя из количества рабочих.
5.2 Организация технологического процесса
Операции по формированию и транспортировке штабелей являются очень трудоемкими, включают подвозку пиломатериалов на формировочную площадку, формирование штабеля, закатку в камеры и выкатку штабелей изкамер, подаче на склад штабелей с высушенными пиломатериалами, размещение их на складе, подачу в деревообрабатывающий цех или потребителю. Транспортировку пиломатериалов к формировочной площадке осуществляют в плотных пакетах.
Сушильный штабель укладывается на подштабельные тележки или треки. Для формирования и разборки штабеля используют погрузочные лифты Л-6,5-15, что упрощает ручную укладку штабелей беспакетным способом. Штабеля укладывают со шпациями. Горизонтальные ряды пиломатериалов в штабелях должны разделятся межрядовыми прокладками. По высоте штабеля прокладки следует укладывать вертикально одна над другой. Крайние прокладки рекомендуется укладывать на расстояние не более 25 мм от торцов пиломатериалов. Для закладки контрольных образцов в штабелях оставляют свободные места. Контрольный образец должен располагаться не менее чем на двух прокладках. После завершения укладки платформа поднимается и штабель скатывается с нее на рельсовые пути. Погрузочный лифт применяют также для разборки штабелей с сухим материалом. В этом случае процесс работы протекает обратно описанному выше. Сформированный штабель должен быть подан по рельсовым путям в одну из камер сушильного блока. Для перекатки штабелей с одного рельсового пути на другой, а также для загрузки и выгрузки камер применяют траверсные тележки. Для камер с продольной штабелевкой выпускают траверсные тележки ЭТ 2-6,5, снабженные самоходным механизмом и тросовой лебедкой с блоками для перемещения штабелей.
Подобные документы
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 [3,9 M], добавлен 08.01.2016Устройство 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 [1,4 M], добавлен 11.10.2012Процесс 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.
курсовая работа [36,4 K], добавлен 10.12.2013Принцип 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 [410,0 K], добавлен 16.02.2014Технологическая 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 [100,8 K], добавлен 10.03.2012Описание 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 [1,4 M], добавлен 19.01.2013Определение режима сушки пиломатериалов. Определение количества испаряемой из материала влаги. Аэродинамический расчет камеры СПМ-1К. Расход тепла на прогрев древесины. Определение потерь напора в кольце циркуляции. Планировка лесосушильных цехов.
курсовая работа [882,1 K], добавлен 10.12.2015Описание конструкции и принцип работы лесосушильной камеры. Технологический расчет проектируемого цеха сушки пиломатериалов. Пересчет объема фактического пиломатериала в объем условного материала. Последовательнось аэродинамического расчета вентилятора.
курсовая работа [345,6 K], добавлен 28.05.2014Расчет 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 [396,5 K], добавлен 19.10.2012Расчёт 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 [4,4 M], добавлен 05.12.2012