Технологическая разработка участка по производству цементно-стружечных плит (ЦСП-1)

Характеристика цементно-стружечных плит по ГОСТ 26816-86 "Плиты цементно-стружечные. Технические условия". Выбор пресса, ритма конвейера. Расчет древесного сырья, вяжущего, химических добавок и воды. Технология производства цементно-стружечной плиты.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 30.11.2013
Размер файла 349,4 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://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ДОП

Расчётно-графическая работа

по дисциплине:

"Технология композиционных материалов и изделий"

на тему:

"Технологическая разработка участка по производству цементно-стружечных плит (ЦСП-1)"

Выполнил: ст. гр. ТД-52 Селяев Д.В.

Проверила: доц. каф. ДОП Краснова В.Ф.

Йошкар-Ола

2012 г.

Содержание

  • Введение
  • 1. Характеристика цементно-стружечных плит по ГОСТ 26816-86 "Плиты цементно-стружечные. Технические условия"
  • 2. Выбор пресса, расчёт ритма главного конвейера
  • 3. Расчет древесного сырья, вяжущего, химических добавок и воды
  • 3.1 Расчёт древесного сырья
  • 3.2 Расчет цемента
  • 3.3 Расчет расхода химических добавок
  • 3.3.1 Расчёт расхода жидкого стекла
  • 3.3.2 Расчет расхода сернокислого алюминия
  • 3.4 Расчет воды
  • 4. Технология производства цементно-стружечной плиты ЦСП-1
  • 5. Определение количества основного оборудования
  • 5.1 Окорка древесного сырья
  • 5.2 Разделка древесного сырья
  • 5.3 Переработка сырья в стружку
  • 5.4 Сортировка стружки
  • 5.5 Повторное измельчение
  • 5.6 Хранение межоперационных запасов
  • 5.7 Расчет смесительных агрегатов
  • 5.8 Расчет и настройка формирующих машин
  • 5.9 Расчет установки формирования пакета
  • 5.10 Прессование
  • 5.11 Расчет производительности камеры термообработки
  • 5.12 Распалубка
  • 5.13 Расчет площади склада для выдержки плит, где происходит их твердение
  • 5.15 Расчет форматно-обрезных станков
  • 6. Расчет площади складов годовой продукции
  • 7. Расчет внутрицеховых транспортных средств
  • 8. Технико-экономические показатели
  • Выводы
  • Список использованной литературы

Введение

Цементно-стружечная плита ЦСП - современный строительный материал, относящийся к группе материалов, используемых в технологии, так называемого "сухого монтажа". ЦСП обладают высокой стойкостью к воздействию окружающей среды и мороза, устойчивостью к воздействию плесени, что выгодно отличает их от других видов плит.

Способ производства цементно-стружечных плит был разработан в США в 30-х годах ХХ века. Выпуск ЦСП на территории России (СССР) начат еще в 80-х годах ХХ века с использованием немецкого оборудования фирмы BIZON. Почти все российские заводы по выпуску ЦСП были запущены в эксплуатацию в 1987-1989 годах.

Исходным материалом для получения цементно-стружечной плиты ЦСП являются: стружка мелкой и средней фракции, водные растворы минерализирующих добавок (хлористый кальций, сернокислый алюминий, хлористый алюминий и др.). После обработки в смесителе минерализующими добавками, к стружке добавляется цемент и вода. В процессе производства стружечно-цементный ковер формируется из трех слоев: наружный слой из мелкой, внутренний - из более крупной стружки. Набранный ковер подвергается затем прессованию. Структура плит ЦСП монолитна и не расслаивается. Технология производства цементно-стружечной плиты ЦСП позволяет изготовить плиту с гладкой серой поверхность, готовой под грунтование и покраску сразу без предварительного выравнивания (шпаклевания).

Химическая безопасность: плиты ЦСП не выделяют в воздух никаких вредных летучих веществ.

Физическая безопасность: плиты ЦСП не электризуются, не экранируют естественные электромагнитные поля, относятся к теплым материалам.

цементная стружечная плита конвейер

Биологическая безопасность: плиты ЦСП не подвергаются воздействию грибков, жуков-древоточцев, домашних грызунов.

Пожарная безопасность: по пожарной классификации плиты ЦСП имеют следующие показатели: группа горючести Г1 по гост 30244-94 (слабогорючие по СНиП 21-01-97); группа воспламеняемости В1 по ГОСТ 30402-96 (трудновоспламеняемые по СНиП 21-01-97); группа распространения пламени РП1 по ГОСТ 30444-97 (нераспространяющие по СНиП 21-01-97); дымообразующая способность - малая по ГОСТ 12.1.044-89 (группа Д1 по СНиП 21-01-97); класс опасности по токсичности продуктов горения - малоопасные по ГОСТ 12.1.044-89 (группа Т1 по СНиП 21-01-97).

Область применения ЦСП:

отделка фасадов домов;

внутренняя отделка помещений;

обшивка сухих и влажных помещений;

реставрационные и восстановительные работы.

1. Характеристика цементно-стружечных плит по ГОСТ 26816-86 "Плиты цементно-стружечные. Технические условия"

ЦСП изготавливаются из деревянной стружки, портландцемента и специальных примесей, применяемых для ускорения гидратационных процессов. Структура плиты представляет собой спрессованную деревянную стружку, обработанную вяжущим материалом (цементом), причем мелкие фракции наносятся снаружи на средний, более грубый, слой, что позволяет получить гладкую, серого цвета поверхность.

Плиты ЦСП характеризуются ГОСТ26816-86 "Плиты цементно-стружечные. Технические условия".

Марка и размеры

Плиты в зависимости от уровня физико-механических свойств подразделяются на две марки: ЦСП-1 иЦСП-2.

Размеры плит и их предельные отклонения должны соответствовать указанным в таблице 1.

Таблица 1 - Размеры плит и их предельные отклонения

Наименование размера

Номинальный размер

Предельныеоткл. для плит марок

ЦСП-1

ЦСП-2

Длина

3200,3600

3

5

Ширина

1200,1250

Толщина

8-10

0,6

0,8

12-16

0,8

1,0

18-28

1,0

1,2

30-40

1,4

1,6

Условное обозначение плиты должно состоять из марки, размеров по длине, ширине, толщине и обозначение настоящего стандарта.

Технические требования

Плиты должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Разность длин диагоналей по пласти не должно превышать 0,2% длины плиты. Отклонение от плоскостности не более 1,0 мм. Отклонение от прямолинейности кромок плит, измерение на отдельных отрезках длиной 1000 мм, недолжно быть более 1 мм. По физико-механическим свойствам плиты должны соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-механические свойства плит ЦСП

Наименование показателей

Норма для плит марок

ЦСП-1

ЦСП-2

Плотность, кг/м3

1100-1400

Влажность, %

Разбухание по толщине за 24ч, % не более

2,0

Водопоглощение за 24ч, % не более

16,0

Прочность при изгибе, МПа, не менее для толщин, мм

8-16

18-24

26-40

12

10

9

9

8

7

Прочность при растяжении, перпендикулярно к пласти плиты, МПа, не менее

0,4

0,35

Шероховатость пласти Rz по ГОСТ 7016-82, мкм, не более, для плит:

нешлифованных

шлифованных

320

80

320

100

Требования к качеству древесины для производства плит. В качестве сырья рекомендуется применение тонкомерной древесины хвойных пород по ГОСТ 9463-72 и древесины лиственных пород по ГОСТ 9462-71 не ниже 3-го сорта. Содержание гнили и коры в древесине определяется технологическим регламентом. По качеству поверхности плиты должны соответствовать нормам, указанным в таблице 3.

Таблица 3 - Нормы сортировки плит ЦСП

Наименование дефекта

Число и размеры дефектов для плит марок

ЦСП-1

ЦСП-2

Сколы кромок и выкрашивание углов

Не допускаются свыше предельных отклонений по длине (ширине) плиты

Пятна

Не допускаются

Не допускаются более 1 шт. d более 20 мм на 1 м2

Вмятины

Не допускаются более 1 шт. глубиной более 1 мм, d более 10 мм на 1 м2

Не допускаются более 3-х шт. глубиной более 2 мм, d более 20 мм на 1 м2

В плитах не допускаются расслоения по толщине, посторонние включения и механические повреждения. Требования, предъявляемые настоящим стандартом к плитам марки ЦСП-1, соответствуют высшей категории качества.

Правила приемки

Плиты предъявляют к приемке партиями. Партией считают число плит одной марки и размеров, изготовленных по одному технологическому режиму в течение одной смены и оформленных одним документом о качестве. Для контроля размеров и качества поверхности плит от партии отбирают 5% плит, но не менее 10 шт. Для испытания физико-механических свойств от партии отбирают:

3 плиты - при объеме партии до 500 шт.;

4 плиты - при объеме партии от 500 до 1200 шт.;

5 плит - при объеме партии 1200 шт. и более.

Маркировка, хранение и транспортировка

На каждую плиту наносят маркировку, содержащую марку, толщину плиты, наименование или товарный знак, обозначение настоящего стандарта и дату выпуска.

Маркировки наносятся для плит толщиной, мм:

8-14 - на пласть плиты;

16-40 - на продольную кромку плиты.

Каждая отгружаемая партия плит должна сопровождаться документом о качестве содержащим:

наименование организации, в систему которой входит предприятие - изготовитель;

наименование предприятия - изготовителя, его товарный знак и адрес;

марку плит и размеры;

количество плит в партии;

дату изготовления плит и номер партии;

результаты испытаний;

обозначение настоящего стандарта.

Плиты должны храниться в закрытых помещениях в пачках толщиной не более 600 мм, рассортированными по маркам и размерам.

Пачки плит укладывают горизонтально ровные поддоны или деревянные бруски - прокладки прямоугольного сечения, шириной не менее 80 мм, толщиной не менее 60 мм, и длиной, меньшей ширины плиты не более чем на 200 мм. Допустимая разность толщин прокладок, используемых для одной пачки - 5 мм. Бруски - прокладки должны быть уложены поперек плиты с интервалами не более 600 мм. Расстояние крайних прокладок от торцов плиты должно быть не более 200 мм.

Пачки плит при хранении укладывать в штабеля высотой не более 4,5 м. При этом бруски - прокладки, разделяющие пачки, располагают в одних вертикальных плоскостях.

Плиты перевозят в горизонтальном положении в пачках всеми видами транспорта с обязательными предохранениями от атмосферных осадков, механических повреждений и деформации в соответствии с технической документацией, согласованной с соответствующими транспортными министерствами и потребителем.

При железнодорожных перевозках размещение и крепление пачек плит в транспортных средствах следует производить в соответствии с техническими условиями погрузки и крепления грузов, утвержденными министерством путей сообщения. При поставке на экспорт плиты маркируют, упаковывают и транспортируют в соответствии с технической документацией внешнеторговых организаций.

2. Выбор пресса, расчёт ритма главного конвейера

Производство цементно-стружечных плит осуществляется по многопозиционному способу на конвейерах с жёсткими металлическими поддонами, где основные его агрегаты и связывающая их система транспортных средств расположены по замкнутому контуру. Основным агрегатом этой системы, определяющим производительность цеха, является прессовая установка. В функции пресса входят следующие операции: прессование пакета плит, установленных в силовой тележке, до конечных размеров по толщине, запирание силовой тележки с помощью специального замыкающего устройства и размыкание тележки после термообработки.

Согласование работы линии оборудования, входящего в её состав, производят с помощью ритма главного конвейера.

Мощность и тип прессовой установки выбираем, исходя из размеров ЦСП. Для прессования плит заданного формата 3600х1250х22подходит пресс отечественного производства, техническая характеристика которого приведена в табл. 4.

Таблица 4 - Техническая характеристика пресса отечественного производства Д2245

Наименования параметров

Значение

Максимальное давление прессования, МПа

2,5

Формат стола:

длина, мм

ширина, мм

3600

2100

Максимальная высота прессуемого штабеля (H), мм

1000

Толщина поддонов (Sпод), мм

4

Установленная мощность электродвигателя, кВт

75

Производство цементно-стружечных плит обычно осуществляется на предприятиях, работающих в три смены по трёх бригадному графику. Средняя продолжительность смены составляет при таком режиме работы 7,69 часов. Число рабочих дней в году примем равным 250. Тогда годовой фонд рабочего времени равен:

Длительность цикла прессования от заданной мощности определяется по формуле:

где Т - годовой фонд рабочего времени, ч;

L, B - длина и ширина обрезной плиты, м (по заданию 3600х1250 мм);

S - толщина готовой плиты, мм (по заданию 22 мм);

n - число одновременно прессуемых плит, найдем по формуле:

Пгод - годовая производительность установки, тыс. м3 (по заданию 37000 м3 /год);

Кu - коэффициент использования времени работы пресса; Кu=0,875.

Таким образом, длительность цикла прессования равна:

Определим часовую производительность пресса:

Определим сменную производительность пресса:

Для расчёта технологических параметров основных агрегатов, входящих в линию главного конвейера, необходимо знать ритм его работы (R), который определяется по формуле

3. Расчет древесного сырья, вяжущего, химических добавок и воды

В производстве ЦСП в качестве вяжущего применяют портландцемент, гипс, каустический магнезит. Наибольшее распространение получил портландцемент М400 и М500. Он сравнительно недорог, а изделия на основе этого вяжущего обладают хорошими эксплуатационными свойствами.

К древесному сырью предъявляются жесткие требования. Оно должно быть рассортировано по породам, окорено и не иметь гнили. С целью снижения в древесине вредных для цемента водорастворимых сахаров ее необходимо выдержать до 6 месяцев, а также применяются химические добавки.

Рецептура смеси для получения ЦСП с применением в качестве древесного сырья березы невыдержанной приведена в табл.5.

Таблица 5 - Рецептура ЦСП

Древесное сырье

Расход компонентов в кг/м3

абсол. сухая

древесина (стружка)

портландцемент

Серно-кислый алюминий

жидкое стекло

вода

круглая деловая древ., сосна

280

770

7,7

27

460

3.1 Расчёт древесного сырья

Расход древесного сырья на часовую программу и на 1м3 плит рассчитывают обычно в кг сухой G и влажной Gвл стружки. Для определения расхода сырья на одну плиту необходимо умножить расход сырья, идущий на 1 м3, на объём одной плиты.

,

Где G - расход сырья на 1 плиту;

Q - расход сырья на 1 м3;

Vпл - объём 1 плиты.

где l, b, h - соответственно длина, ширина и толщина плиты, м.

Тогда:

Определим количество древесного сырья идущего на 1 каркас:

Где n - число одновременно прессуемых плит, шт.; n = 14.

Расход древесного сырья складывается из полезного, находящегося в готовой плите, и отходов, образующихся при переработке сырья и готовых плит. При расчёте необходимо учитывать, что часть отходов может быть возвращена в производство.

Поскольку ЦСП обычно выпускаются трехслойными, и на наружные и внутренние слои используется стружка различного фракционного состава, расчёт сырья ведётся по потокам. Полный расход сырья на плиту получают суммированием расходов на наружные и внутренний слои.

Для расчета послойного содержания компонентов необходимо знать долю наружных (iн=0,4) и внутренних слоев (iвн=0,6).

Поскольку плотности наружного и внутреннего слоев ЦСП практически одинаковы, то расход абсолютно сухих компонентов рассчитывается по формулам:

на 1м3 плит:

на 1 плиту:

Определяем полный послойный расход древесного сырья:

на 1м3 плит:

.

на 1 плиту:

,

Где К1 - коэффициент потерь сырья при шлифовании плит, который учитывается только в наружных слоях:

,

где - толщина наружного слоя плиты до шлифования, мм;

- припуск на шлифование, мм; =1,15.

.

К2 - коэффициент потерь сырья при форматной обрезке:

,

где B,L - ширина и длина плит, м (В=1,25 м; L=3,6 м).

припуски на форматную обрезку: по ширине 30мм; по длине 50мм.

В1, L1 - ширина и длина необрезных плит соответственно, м (В1= 1,28м; L1=3,65 м).

.

К3 - коэффициент потерь сырья при шлифовании компонентов ЦСП, равен 1,01;

К4 - коэффициент потерь сырья при формовании, равен 1,01;

К5 - коэффициент, учитывающий потери сырьевых материалов при приготовлении стружки, равен 1,08;

К6 - коэффициент потери при окорке, равен 1,01.

Таким образом, расход на 1м3 плит составит:

на 1 плиту:

Для получения полного расхода на 1м3 и на 1 плиту, необходимо сложить расход на наружные и внутренние слои по формулам:

Определяем часовой расход древесного сырьяQчас:

Определяем сменный расход древесного сырьяQсм:

Определяем суточный расход древесного сырьяQсут:

Годовой расход составит:

Средний часовой расход влажной стружки составит: W=10-20%.

Чтобы перевести массу сухой стружки в объем влажной древесины (1м3) необходимо разделить ее на условную (базисную) плотность древесины. Базисная плотность древесины сосны равна 400 кг/м3.

3.2 Расчет цемента

Определение расхода цемента:

Определим количество цемента идущего на 1 каркас:

Расход цемента на наружные и внутренние слои:

на 1м3 плит:

на 1 плиту:

Определяем полный послойный расход цемента:

на 1м3 плит:

;

на 1 плиту:

,

Где

К7 - коэффициент потерь цемента при его разгрузке и транспортировке, применяемый равным 1,07.

Таким образом, расход на 1м3 плит составит:

на 1 плиту:

Полный расхода на 1м3 и на 1 плиту:

Определяем часовой расход цемента Qчас:

Определяем сменный расход цементаQсм:

Определяем суточный расход цементаQсут:

Годовой расход составит:

3.3 Расчет расхода химических добавок

3.3.1 Расчёт расхода жидкого стекла

Определим расход жидкого стекла на плиту:

Определим количество жидкого стекла, идущей на 1 каркас:

Расчёт послойного содержанияжидкого стекла:

на 1м3 плит:

на 1 плиту:

Определяем полный послойный расход жидкого стекла:

на 1м3 плит:

;

на 1 плиту:

,

где К8 - коэффициент на потери сырья при приготовлении растворов химических добавок (К8 = 1,025).

Таким образом, расход на 1м3 плит составит:

на 1 плиту:

Полный расход на 1м3 и на 1 плиту составит:

Определяем часовой расход жидкого стеклаQчас:

Определяем сменный расход жидкого стеклаQсм:

Определяем суточный расход жидкого стеклаQсут:

Годовой расход составит:

3.3.2 Расчет расхода сернокислого алюминия

Определим расход сернокислого алюминия на одну плиту:

Определим количество сернокислого алюминия, идущего на 1 каркас:

Расчёт послойного содержания сернокислого алюминия:

на 1м3 плит:

на 1 плиту:

Определяем полный послойный расход сернокислого алюминия:

на 1м3 плит:

на 1 плиту:

Таким образом, расход на 1м3 плит составит:

на 1 плиту:

Полный расход на 1м3 и на 1 плиту составит:

Определяем часовой расход сернокислого алюминияQчас:

Определяем сменный расход сернокислого алюминияQсм:

Определяем суточный расход сернокислого алюминияQсут:

Годовой расход составит:

3.4 Расчет воды

Общее количество воды, находящейся в смеси, определено рецептурой. Сюда входит вода, находящаяся в древесине Вд, в растворе химической добавки Вх. и дополнительная вода, вводимая в смеситель для получения цементного теста Вц:

Где Qw - стружка заданной влажности;

Qr - часовой расход сырья;

коэффициент 0,15 - 15% от общего количества воды.

4. Технология производства цементно-стружечной плиты ЦСП-1

Цементно-стружечная плита производится из цемента и древесной стружки, к которым добавляется небольшое количество химической добавки для минерализации древесной стружки. Процесс минерализации позволяет древесной стружке противостоять биологическому воздействию, эрозии и гниению. Эта трансформация органического материала в состояние, при котором оно способно сопротивляться воздействию влаги, гнили, грызунов, грибков, огня, насекомых, химикатов, погодных условий и т.д. Структура ЦСП монолитна.

В качестве сырья используют портландцемент, тонкомерную древесину, кусковые отходы деревообработки и лесопиления (горбыли, рейки), химические добавки.

Древесина должна быть окорена, не иметь гнили и выдержанна при положительной температуре на складе в течение 3 месяцев. Исследования свидетельствуют, что влияние породы на прочность ЦСП при различных видах механических испытаний неоднозначно. Так, при изгибе прочность ЦСП из древесины ели выше, чем из древесины осины и березы, а при срезе и скалывании прочность ЦСП из березовой стружки выше, чем из сосновой и еловой. Ударная вязкость не зависит от породы.

В качестве вяжущего в основном применяют портландцемент марки М500. Влияние вида цемента проявилось при испытании плит на сжатие, срез и ударную вязкость. Прочность при растяжении, изгибе, скалывании на всех видах цемента практически одинакова. Марка цемента оказывает влияние на прочностные показатели лишь в ранние сроки твердения. При эксплуатации изделия из ЦСП важны показатели свойств, характеризующие поведение плит при различных видах увлажнения. Известно, что под действием влаги увеличивается масса и толщина, что необходимо учитывать при разработке конструкций из ЦСП. Водостойкость ЦСП значительно выше, чем ДСтП, что объясняется различиями в свойствах матричного материала и его количестве.

В качестве химических добавок для нейтрализации действия цементных ядов применяются композиции из жидкого стекла и сернокислого алюминия.

В качестве древесного наполнителя используется невыдержанная древесина, следовательно, необходимо в начале ввести операции сортировки, окорки, разделки и хранения сырья. Таким образом, технологический процесс будет следующим.

1. Подготовка древесного сырья

Разгрузка транспорта производится кранами, затем сырье подается на разобщитель, далее поштучно на продольный лесотранспортер в отделение подготовки сырья. Древесина окаривается на станке ОК-66М. Разделка древесного сырья на мерные заготовки на ДЦ-10М.

2. Изготовление стружки

Плиты лучшего качества получаются при применении специально резаной тонкой стружки. Такую стружку получают на стружечном станке ДС-8. После первого измельчения стружка пневмотранспортом подается на сортировку, имеющая сито с отверстиями для наружных и внутренних слоев. Стружка для наружных слоев доизмельчается в молотковой мельнице Bison 85/200, после чего поступает на сортировку. Готовая стружка хранится в бункерах ДБО-60.

Разгрузка весов в смесительном отделении производится по мере накопления нужной порции стружки. При помощи конвейера порции стружки загружаются в смеситель. Вяжущее поступает со склада. Емкости с цементом обеспечивают семи суточный запас. Цемент подается пневмотранспортной установкой высокого давления из бункера цемента в выравнивающий бункер, который обеспечивает непрерывную подачу к весам. При получении химической добавки из соли ее загружают в емкость, заливают водой и перемешивают до заданной плотности раствора. Приготовленные таким образом растворы химических добавок дозируются с помощью электронного взвешивающего устройства, на котором задаются масса каждой порции. Процесс смешивания происходит в смесительном агрегате периодического действия фирмы Keller, куда компоненты поступают в последовательности: стружка, дополнительная вода, химические добавки, цемент. Продолжительность цикла перемешивания не должна превышать 10 минут. После перемешивания готовая смесь должна иметь влажность 40-43%.

3. Формирование пакета

Формирование осуществляется на формирующей машине ДФ-6. Распределение внутреннего слоя происходит через вращающийся валик с дисковыми ножами. Наружные слои формируются методом воздушной сепарации. Настил 3-слойного ковра осуществляется на транспортных стальных листах, располагаемых на формирующем конвейере. Поддоны смазывают, затем они укладываются автоматически внахлест.

4. Прессование

Заполненные плитами рабочие силовые тележки задвигаются по средством передвижной платформы в пресс. Время загрузки не должно превышать один час. Давление прессования 1,8-2,0 МПа. Используется пресс Д-2245.

5. Термообработка

Прессованные в силовой тележке плиты поступают в камеру термообработки. Температура в камере 50-800С, W=50-60%. Продолжительность выдержки 8 часов.

6. Распалубка

После термообработки силовые тележки направляются на размыкание в прессовую установку. Открытая зажимная тележка по выходе из пресса с помощью траверсной тележки через роликовый конвейер подаются в расштабеллер, который разбирает пакет. Затем они направляются для укладки в штабель.

7. Твердение плит

Твердение плит в штабеле происходит в помещении цеха при температуре не ниже 160С. Штабеля готовых плит укрывают полиэтиленовой пленкой для предотвращения высушивания. Длительность твердения 7-14 суток. После выдержки W=40%.

8. Сушка, обрезка, контроль

Осуществляется в сушильной камере проходного типа. Плиты сушат в вертикальном положении при температуре 80-1000С. Испаряемая плитами влага отводится вместе с воздухом через выводящие отверстия. Свежий воздух подводится через систему вентиляторов и нагревательных калориферов. По выходе из сушильной камеры плиты обрезают по формату на станке фирмы Фауст-Грекон. После плиты сортируют по качеству, укладывают в штабеля и электропогрузчиком отвозят на склад готовой продукции.

Схема одного из цехов по производству цементно-стружечных плит изображена на рисунке 1, на котором позициями обозначены следующие станки, выполняющие определенные операции.

Рисунок 1 - Схема производства цементно-стружечных плит

1 - стружечный станок;

2 - бункер для стружки;

3, 4 - мельницы длядоизмельчения стружки

5 - склад цемента,

6 - сортировка стружки (грохот);

7 - бункер для несортированной стружки;

8 - бункер для мелкой фракции стружки;

9, 10 - бункеры для стружкисреднего слоя;

11 - кантователь поддонов;

12 - смесители;

13 - склад поддонов;

14 - формирующая станция;

15 - устройство для очистки и смазки поддонов;

16 - бункер-дозатор для цемента и других добавок;

17 - возвратный транспортёр;

18 - контрольно-весовое устройство;

19,20 - штабелирующие устройства;

21 - пресс;

22 - зона отверждения плит;

23 - промежуточный склад;

24 - зона климатизации плит;

25 - кромкообрезная пила.

Стружка, изготовленная в стружечном станке 1, доизмельчается в мельницах 3 и 4, сортируется в грохоте 6 и хранится в бункерах 8 (для наружных слоёв) 9 и 10 (для среднего слоя плит). Цемент со склада 5 поступает в бункер-дозатор 16. Смешивание компонентов происходит в двух смесителях 12, раздельно для наружных и внутреннего слоёв ЦСП. На формирующей станции 14 на поддоны насыпается трёхслойный цементно-стружечный ковёр, который примерно втрое толще, чем получаемая из пресса цементно-стружечная плита.

С формирующего конвейера поддоны поступают на контрольные весы 18. Если они фиксируют отклонение веса от заданного на величину более допустимой, поддон автоматически сбрасывается на возвратный транспортёр 17 и смесь передаётся в бункер для среднего слоя. Остальные поддоны передаются к штабелирующим устройствам 19 или 20.

Плиты уплотняются в штабель с силовой тележке. Время загрузки не должно превышать 1 часа. Далее плиты запрессовываются в прессе 21, при давлении прессования 1,8-2,0 МПа. Уперссованные в силовой тележке плиты поступают в камеру термообработки или зону отверждения 22, где приобретают начальную прочность, достаточную для распалубки. После термообработки силовая тележка направляется на размыкание в прессовую установку, где при давлении 0,2 МПа происходит размыкание плит, таким образом плиты освобождаются от поддонов и укладываются в штабель.

Твердение плит осуществляется в помещении цеха 24 при температуре не ниже 16 С, для того чтобы твердение происходило не быстро штабель укутывают в полиэтиленовую пленку. Твердение происходит в течение 7-14 суток.

Готовые плиты обрезаются по формату на трехпильном обрезном станке 25 пилами с твердосплавными напайками или алмазными дисками. Далее после прохождения контроля качества плиты упаковываются и маркируются. Упакованные плиты поступают на склад готовой продукции.

В производстве ЦСП в основном используется рецептура с применением жидкого стекла и сернокислого алюминия. Содержание тех или иных компонентов колеблется в зависимости от вида сырья, условий производства и качества получаемых плит.

5. Определение количества основного оборудования

5.1 Окорка древесного сырья

d - диаметр брёвен, см;

- коэффициент заполнения подающего рольганга = 0,8;

- коэф-т использования рабочего времени станка = 0,8;

- скорость подачи при окорке ? 20 м/мин;

d= 24 см;

Таблица 6 - Характеристика окорочного станка ОК-35

Наименование показателей

Значения

Диаметр сырья, мм

Наим:

Наиб:

350

70

Наименьшая длина брёвен, м

1

Ножевой ротор

Число короснимателей

Число оборотов в мин.

5

410; 205

Окружная скорость короснимателей, м/сек

При mind сырья

При max d сырья

1,58

7,9

Скорость подачи бревна, м/мин

8-55

Мощность электродвигателя, кВт

22,8

Габариты станка, мм

1600Ч1400Ч1585

Масса, кг

3500

Количество требуемых станков:

Общее количество плит вгод:

Годовой расход древесины в круглом виде:

Часовой расход древесины в круглом виде:

Количество станков:

Принимаем 1 станок.

5.2 Разделка древесного сырья

Разделка древесного сырья производится на многопильном станке ДЦ-10М, технические характеристики которого приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Характеристика многопильного станка ДЦ-10

Наименование показателей

Значения

Размеры перерабатываемого сырья

длина, м

диаметр, см

2-6,5

80-400

Производительность, м3

До 40

Длина получаемых мерных отрезков, мм

1000

Число пил, шт.

6

Диаметр пил, мм

1250

Шаг между упорами, мм

960

Общая мощность эл/дв, кВт

141,6

Габаритные размеры: ДШТ, м

11,512,44,5

Скорость резания, м/с

63,3

Скорость подачи конвейера U, м/мин

6,0

Масса, т

29

Часовая производительность многопильного станка ДЦ-10:

где U - скорость подающего конвейера, м/мин;

q - средний объем бревна, м3; q = 0,33 м3;

К1 - Коэффициент использования рабочего времени; К1 = 0,7-0,8;

К2 - коэффициент подающего конвейера; К2 = 0,5-0,6;

t - шаг между упорами цепи; t = 0,96 м.

Количество станков:

Принимаем 1 станок.

5.3 Переработка сырья в стружку

Используем станок ДС-8 для переработки сырья в стружку. Технические данные этого станка приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Характеристика стружечного станка с ножевым валом ДС-8

Наименование показателей

Значения

Размеры перерабатываемого сырья

длина максимальная, мм

длина минимальная, мм

диаметр наибольший (толщина), мм

1080

450

400

Толщина получаемой стружки, мм

0,15-0,6

Производительность абс. сухой стружки, кг/ч

3250-6500 при толщине стружки 0,2-0,4 мм

Размеры ножевого вала, мм

длина

диаметр

1100

565

Число пазов для ножей

14 (28)

Частота вращения ножевого вала, мин-1

985

Общая мощность эл/дв, кВт

204,5

Габаритные размеры: ДШТ, м

3,53,63,01

Скорость резания, м/сек

64-65

Масса, т

14,2

Определим часовую и сменную производительность:

,

где L - длина заготовки, м;

В - расстояние между цепями питателя, м;

S - толщина стружки, м;

z - число пазов для режущих ножей;

n - частота вращения ножевого вала, мин-1;

сбаз - базисная плотность древесины;

Kз - коэффициент заполнения питателя, Kз = 0,3-0,6;

Кz - коэффициент использования рабочего времени, Кz = 0,33;

Кр - коэффициент использования длины ножа, Кр = 0,5.

;

Определим количество станков:

Принимаем 1 станок.

5.4 Сортировка стружки

Применяется механическая сортировка ДРС-2.

Максимальная производительность установки до 10000 кг/ч.

Техническая характеристика приведена в табл.9

Таблица 9 - Техническая характеристика ДРС-2

Параметр

ДРС-2

Производительность по сухой стружке, кг/ч

10 000

Общая площадь сит, м2

16,4

Размеры ячеек в комплекте сит, мм

5х5; 1х1; 0,5х0,5

Макс. размеры просеиваемых частиц, мм

-

Угол наклона сит, град.

4

Частота колебаний сит, 1/мин

150-180

Амплитуда колебаний, мм

50

Установленная мощность, кВт

4,0

Габаритные размеры, м

5,3 х 2,67 х 3,1

Масса, кг

4500

5.5 Повторное измельчение

Для получения стружки, пригодной для наружных слоев ЦСП, необходимо повторное измельчение. Его осуществляют в молотковой мельнице фирмы "Bison". Производительность мельницы "Bison 85/200" берем из технической характеристики (табл.10).

Таблица 10 - Техническая характеристика молотковых мельниц фирмы "Bison" марки 85/200

Наименование показателей

Значения

Производительность по абс. сухой стружке, кг/ч

3000

Диаметр ротора, мм

850

Частота вращения ротора, мин-1

1057

Установленная мощность, кВт

75

Габаритные размеры: ДШТ, м

2,81,371, 19

Часовой расход абсолютно сухой стружки:

Количество мельниц:

Принимаем 1 мельницу.

5.6 Хранение межоперационных запасов

Для создания межоперационных запасов стружки применяют бункеры. Устанавливаем бункера ДБО-60.

Техническая характеристика установки в табл. 11

Таблица 11 - Техническая характеристика установки ДБО-60

Показатели

Значения

Емкость бункера, м3

60

Число выгрузочных винтовых конвейеров

3

Производительность одного винтового конвейера, м3

3,8 - 40

Установленная мощность двигателей, кВт

21,9

Высота опор, м

4

Общая высота бункера, м

11,75

Общая масса бункера, т

18,5

Количество бункеров для хранения заданного объема стружки можно найти по данной формуле

,

где

Qн (вн) rw - часовой расход стружки заданной влажности для наружных и внутреннего слоев;

фхр - время хранения запасов, ч;

Vб - объем бункера, м3;

Кз - коэффициент заполнения бункера, Кз = 0,8-0,9;

рстр - насыпная масса стружки при заданной влажности, кг/м3, рстр = 80-120 кг/м3.

Для внутреннего слоя:

.

Принимаем 1 бункер для внутреннего слоя.

Для наружных слоев:

.

Принимаем 1 бункер для наружных слоев.

5.7 Расчет смесительных агрегатов

Используются смесительные агрегаты периодического действия фирмы Keller, работающие раздельно на наружные и внутренние слои (табл.12).

Таблица 12 - Характеристики смесительных агрегатов периодического действия фирмы "Келлер"

Наименование показателей

Значения для слоя

наружного

внутреннего

Полный объем, м3

3

6

Мощность эл/дв, кВт

37

110

Габаритные размеры: ДШТ

510016502150

600020002600

Производительность смеси, кг/ч

5000

10000

Масса, кг

8500

13000

Для определения количества смесителей, обеспечивающих бесперебойную работу, необходимо знать часовой расход древесностружечной смеси на наружный и внутренний слои ЦСП.

Часовой расход смеси:

Количество смесителей определяется из следующей формулы:

Производительность смесителя берем по технической характеристике (табл. 11):

для наружных слоев - 5000 кг/ч;

для внутреннего слоя - 10000 кг/ч.

Получим:

Принимаем для наружных слоев - 1 смеситель, для внутреннего слоя также 1 смеситель.

5.8 Расчет и настройка формирующих машин

Формирование ковра осуществляется на формирующей машине ДФ-6 с техническими характеристиками, указанными в табл. 13. Формирование ковра происходит непрерывно на уложенные на конвейер металлические поддоны, идущие один за другим непрерывно. Для настройки машин необходимо знать скорость конвейера и скорость формирования ковра отдельно каждой машиной.

Таблица 13 - Характеристики формирующей машины ДФ-6

Наименование показателей

Значения

Рабочий объем бункера дозатора, куб. м.

1,7

Ширина формируемого ковра, мм

1800, 1860

Производительность, кг/ч:

минимальная

240

максимальная

5400

Скорость наклонного транспортера, регулируемая ступенчато, м/с (м/мин.):

минимальная

0,002 (1,2)

максимальная

0,6 (36)

Толщина слоя материала на наклонном транспортере, мм:

минимальная

30

максимальная

55

Скорость донного транспортера, регулируемая бесступенчато, м/с (м/мин.):

минимальная

5,3 х 10 - 4 (0, 032)

максимальная

2,6 х 10 - 2 (1,6)

Максимальная толщина слоя материала на донном транспортере, мм

600

Габариты машины (длина, ширина, высота), мм

3460 x 3365 x 3100

Масса, кг

5375

Количество электродвигателей, шт

4

Суммарная мощность электродвигателей, кВт

9,1

Скорость формирующего конвейера:

где

Lн/о - длина формирующего пакета, мм;

R - ритм главного конвейера, с.

Минутная производительность формирующей машины:

n - число машин, формирующий соответствующий слой:

для наружных слоев n=2

для внутреннего слоя n=2

Скорость формирования каждой машины:

где iн (вн) - доля наружных и внутреннего слоя;

n - число формирующих машин данного слоя.

Исходя из скоростей формирующей машины и часового расхода полученной смеси, сравним его с часовой производительностью формирующей машины и получим, что для смешивания может быть принято: 2 машины для наружных слоев и 2 машины для внутреннего слоя.

5.9 Расчет установки формирования пакета

Таблица 14 - Техническая характеристика установки формирования пакетов фирмы "Bison"

Наименование показателей

Значения

Габаритные размеры станции, мм

длина

ширина

высота

28750

2950

6810

Соотношение высоты ковра к толщине готовой плиты

3/1

Объемная масса, кг/м3

наружный слой

внутренний слой

420

380

Влажность смеси, %

40ч43

Масса формирующей станции, т

35

Время сборки одного пакета (каркаса):

,

где t - время укладки одного поддона с ковром, с;

n - количество плит в пакете;

60 - время замены нижнего основания каркаса.

.

Суточная производительность, м3, станции формирования пакета:

,

где nсут - количество пакетов, которое установка может собрать за сутки;

Vкар - объем каркаса, м3.

где H - максимальная высота прессуемого штабеля, м;

Lнеоб - длина плиты с припусками на обработку, м;

Bнеоб - ширина плиты с припусками на обработку, м.

Тогда , что позволяет принять 1 установку формирования пакета.

5.10 Прессование

Для прессования плит используется прессовая установка фирмы "Bison". Расчет указан в главе 2.

5.11 Расчет производительности камеры термообработки

Для приобретения прочности достаточного для расформирования пакетов и освобождения от поддонов каркасы плит выдерживают в термокамере проходного типа в течение 8-12 ч (табл. 15).

Таблица 15 - Техническая характеристика камеры твердения

Наименование показателей

Значения

Время твердения плит, ч

8

Цикл загрузки-разгрузки, мин

30

Твердение, 0С

90-100

Мощность эл/дв, кВт

12,85

Габаритные размеры: ДШТ, м

3363,3

Количество пакетов (каркасов):

где L - длина камеры, мм;

l - длина необрезной плиты, мм;

l - расстояние между каркасами, мм; l=400 мм.

Часовая производительность камеры:

где

V - объем пакета (каркаса);

фт. о - время термообработки, мин;

фзагр - время загрузки, мин.

Принимаем 1 камеру.

5.12 Распалубка

После термообработки тележки выходят из камеры и направляются на размыкание в пресс-установку. Размыкание происходит при давлении 3-3,5 МПа.

5.13 Расчет площади склада для выдержки плит, где происходит их твердение

На складе плиты подаются в пачках высотой 500-600 мм. Такие пачки укладываются в штабель с высотой до 4,5 м и разделяются прокладками толщиной 100 мм.

Количество пачек в штабеле:

,

где H - высота штабеля, м; примем H = 4 м;

h - высота одной пачки, м; примем h = 0,6 м.

Перед сушкой плиты хранятся на складе в течение Т = 7-14 суток, тогда

,

где Vшт - объем штабеля, м3;

;

Псут - суточная производительность, определяется по профильному оборудованию, в данном случае прессу, с которого начинались расчеты, м3/смену;

Псут = 142,27 м3/см.

.

Общая площадь склада для выдержки плит:

,

где k - коэффициент, учитывающий компактность складирования; k = 0,5.

5.14 Расчет камеры сушки

Готовые ЦСП должны иметь влажность 9±3%, в связи с этим сушка плит обязательна. Она осуществляется в камерах проходного типа (табл.16). Плиты транспортируются в вертикальном положении на двух рольгангах, снабженных специальными захватами, фиксирующими положение плит. Одновременно могут находиться 620 плит. Время сушки обычно принимается из расчета 0,5 часа на 1 мм толщины плиты.

Таблица 16 - Техническая характеристика камеры сушки

Наименование показателей

Значения

Габаритные размеры: ДШТ, м

4513,3

Температура воздуха, 0С

80-110

Цикл загрузки - разгрузки, мин

2-3

Установленная мощность, кВт

15

Производительность камеры:

где

L, B - длина, ширина необрезной плиты, м;

S - толщина плиты, мм;

n - количество плит в камере;

фзагр,раз - время загрузки и разгрузки плит, мин;

фц - время цикла термообработки, мин.

.

Так как камеры сушки меньше прессовой установки, принимаем 1 камеру.

5.15 Расчет форматно-обрезных станков

Для форматной обрезки ЦСП применяется станок фирмы Фаус-Грекон с алмазными кругами, техническая характеристика которого представлена в таблице 17.

Таблица 17 - Характеристика станка Фаус-Грекон для форматной обрезки

Наименование показателей

Значения

Габаритные размеры: ДШТ, м

6,63,12,235

Установленная мощность, кВт

35,2

Скорость подачи, м/мин

8-40

Потребность в сжатом воздухе, л/мин

210

Масса, т.

8

Часовая производительность форматно-обрезного станка определяется по формуле:

,

где u - скорость подачи, м/мин; примем U = 8 м/мин;

S, B - толщина, ширина плиты, м;

К1 - коэффициент использования машинного времени; К1 = 0,8-0,9;

К2 - коэффициент использования рабочего времени; К2 = 0,9-0,95.

.

Часовой объем производимых плит ЦСП равен.

Найдем потребное количество станков:

Принимаем 1 форматно-обрезной станок.

6. Расчет площади складов годовой продукции

После сортировки плиты отправляются на склад готовой продукции, где хранятся в течении 5-7 суток.

Объем одного штабеля обрезных плит:

,

где V - объем одной обрезной плиты, м3;

H - высота штабеля, м.

Количество штабелей, которые должны быть размещены на складе:

,

где Т - время хранения плиты на складе в сутках;

Псут - суточная производительность цеха.

Общая площадь склада:

.

где k - коэффициент заполнения площади склада; k = 0,5.

7. Расчет внутрицеховых транспортных средств

Перемещение внутри цеха производится электропогрузчиками ЭП-501, техническая характеристика которых приведена в таблице 18.

Таблица 18 - Характеристика электропогрузчика ЭП-501

Наименование показателей

Значения

1. Грузоподъемность, кг

4800-5000

2. Максимальная высота подъема, м.

4,5

3. Скорость передвижения, км/ч

с грузом

без груза

6

8

4. Радиус поворота, мм

внутренний

внешний

290

2790

5. Наименьшая ширина проездов, пересекающая под углом 900С, мм

2570

6. Скорость подачи каретки, м/мин

с грузом

без груза

6

10

7. Скорость опускания каретки, м/мин

с грузом

без груза

8

15

Часовая производительность:

,

где

G - грузоподъемность погрузчика, кг;

К1 - коэффициент использования рабочего времени погрузчика; К1 = 0,6-0,8;

К2 - коэффициент использования погрузчика по грузоподъемности:

,

где Gм - вес перевозимого груза, кг;

- плотность ЦСП;

G - грузоподъемность погрузчика, кг;

Тц - цикл работы электропогрузчика:

где - время взятия груза, мин; принимаем мин;

- время перемещения груза, мин; принимаем мин;

- время укладки, мин; принимаем мин;

- время возврата погрузчика, мин; принимаем мин;

Тогда, .

Количество электропогрузчиков:

.

Принимаем 1 электропогрузчик.

8. Технико-экономические показатели

Основными технико-экономическими показателями производственного процесса являются расходы сырья, вяжущего, химических добавок на 1м3 плит, средний удельный расход электроэнергии и воды.

Расход сырьевых материалов берется из соответствующих расчетов, расход электроэнергии рассчитывается как сумма установленных мощностей с учетом количества станков и их загрузки.

Технико-экономические показатели:

расход древесины в круглом виде: 0,934 м33;

расход древесной стружки: 2522,8 кг;

расход цемента: 919,6 кг/м3;

расход жидкого стекла: 30,9 кг/м3;

расход сернокислого алюминия: 8,8 кг/м3;

расход воды: 460 л/м3;

удельный расход электроэнергии: 792 кВт/час.

Выводы

В результате проведенной работы была разработана технология изготовления ЦСП-1. Цех при годовой программе в 37000 м3 работает в 3 смены.

В работе были произведены расчеты древесного сырья, вяжущих, химических добавок и воды. Также выбрано оборудование и произведен его расчет.

Представленные технико-экономические показатели дают полную картину данного производства.

Список использованной литературы

1. Мельникова Л.В. Технология композиционных материалов: Учебно-методическое пособие к курсовой работе для студентов специальности 260200.2-е издание, стер. - М.: МГУЛ, 2003. - 52 с.

2. Мельникова Л.В. Технология композиционных материалов из древесины: Учебник. - М.: МГУЛ, 2002. - 234 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Составление баланса отходов по предприятию и схемы их движения на генеральном плане. Определение производительности пресса. Расчетный фонд рабочего времени работы пресса по производству древесно-стружечных плит. Технологический расход сухой стружки.

    контрольная работа [181,2 K], добавлен 05.05.2012

  • Разработка проекта цеха по производству гипсостружечных плит заданной мощности. Подбор состава сырья, проектирование способа производства и обоснование технологического процесса производства гипсовых стружечных плит. Выбор туннельной сушильной камеры.

    дипломная работа [532,7 K], добавлен 14.01.2014

  • Производство технологических расчетов производства фанеры. Определение потребности в сырье и шпоне. Расчет производительности основного оборудования. Формирование стружечного ковра. Форматная обрезка плит. Шлифование и сортировка древесно-стружечных плит.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 07.01.2012

  • Использование трубопроводов из металлических труб на протяжении долгих лет ведет к увеличению риска аварий. Цементно-песчаные покрытия как средство ликвидации различного рода дефектов на внутренней поверхности труб. Виды, применяемых методов санации.

    реферат [2,6 M], добавлен 11.01.2011

  • Принципиальная схема производства трехслойных древесно-стружечных плит; исходные технологические данные. Расчёт производительности горячих прессов, пооперационное определение перерабатываемого сырья и материалов; подбор технологического оборудования.

    курсовая работа [354,2 K], добавлен 14.06.2012

  • Характеристика выпускаемых материалов. Технологическая схема производства древесно-стружечной плиты. Описание процессов, протекающих при тепловой обработке стеклопластика. Мощность линии и расчет материального баланса. Автоматизация процесса сушки.

    курсовая работа [37,6 K], добавлен 15.12.2015

  • Сырьё для производства древесноволокнистых плит и требования к нему. Классификация древесноволокнистых плит. Физические, механические, технологические и специфические свойства плит. Связующие материалы и химические добавки, используемые в производстве.

    реферат [1,0 M], добавлен 11.07.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.