Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО "Сибирский государственный технологический университет"

Лесосибирский филиал

Кафедра технологии производства в лесном комплексе

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

"Технология и оборудование древесных плит и пластиков"

Реферат

В курсовом проекте приведены результаты разработки технологического проекта цеха по производству однослойных древесностружечных плит безподдонным способом на многоэтажном прессе.

Курсовой проект содержит расчетно-пояснительную записку из 32 страниц печатного текста, 5 таблиц, 1 рисунок, 8 литературных источников и графическую часть из 1 листа формата А1.

Содержание

• Введение
• 1. Выбор исходных технологических данных для проектирования
• 1.1 Характеристика выпускаемой продукции
• 1.2 Санитарно-гигиенические свойства древесностружечных плит
• 1.3 Виды сырья для производства ДСтП
• 1.4 Характеристика связующего
• 2. Расчет производительности цеха
• 2.1 Годовой фонд рабочего времени
• 2.2 Характеристика параметров режима горячего прессования
• 2.3 Расчет производительности прессов горячего прессования
• 3. Расчет расхода сырья и материалов
• 3.1 Расчет количества стружки на одну плиту
• 3.2 Расчет количества стружки на 1 м³
• 3.3 Расчет расхода древесины на 1 м³ плит
• 3.4 Расчет расхода смолы на одну плиту
• 3.5 Расчет расхода смолы и отвердителя на 1 м³ плит
• 4. Пооперационный расчет перерабатываемого материала в производстве деревостружечных плит
• 4.1 Определение массы абсолютно сухого материала в готовых чистообрезных плитах
• 4.2 Определение массы абсолютно сухого материала в нешлифованных плитах
• 4.3 Определение массы абсолютно сухого материала в необрезной плите
• 4.4 Определение массы абсолютно сухого материала, проходящего через формирующие машины
• 4.5 Определение массы абсолютно сухого связующего, находящегося в массе абсолютно сухого материала, и поступающего в смесители
• 4.6 Определение массы абсолютно сухой стружки, находящейся в массе абсолютно сухого материала, поступающей в смесители
• 4.7 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в бункеры с учетом возврата дробленки от форматной обрезки
• 4.8 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в сушилки
• 4.9 Определение потребности производства в абсолютно сухой древесине
• 4.10 Определение расхода материалов данной влажности при каждой технологической операции
• 4.11 Определение удельного расхода древесного сырья и смолы с учетом всех потерь на 1м³ плит
• 5. Описание технологического процесса производства ДСтП
• Заключение
• Библиографический список

Введение

Древесностружечные плиты применяются в мебельной промышленности, строительстве, а также в других отраслях народного хозяйства. Они имеют ряд преимуществ перед другими древесными материалами. Для их получения используется низкокачественная древесина и отходы деревообрабатывающих производств. В условиях переменной влажности размеры плит меняются незначительно. Возможно получать плиты с одинаковыми и различными свойствами вдоль и поперек пласти (анизотропные и изотропные), с повышенной огнестойкостью и устойчивостью к действию дереворазрушающих грибов и насекомых-вредителей, пониженными показателями водо- и влагопоглощения. Процесс производства плит характеризуется высокой экономичностью и почти полной автоматизацией. По режиму работы производство древесностружечных плит приравнивается к высокомеханизированным и автоматизированным химическим производствам.

Производство ДСтП, организованное первоначально лишь для использования отходов деревообработки, превратилось в самостоятельную отрасль промышленности.

Цель курсового проекта заключается в разработке технологического проекта цеха по производству древесностружечных плит.

1. Выбор исходных технологических данных для проектирования

1.1 Характеристика выпускаемой продукции

В соответствии с заданием на курсовой проект и действующей нормативно-технической документацией, составляется таблица основных показателей плит, намеченных заданием к производству.

При расходе сырья и связующего необходимо учитывать, что плотность наружных слоёв всегда выше плотности внутреннего слоя, что необходимо учитывать в расчёте плотности многослойной плиты.

Таблица 1.1 -Характеристика продукции

• Таблица 1.2 - Физико-механические показатели выпускаемой плиты марки П-А

Наименование	Показатели
Влажность, %	5-12
Разбухание по толщине: за 24 часа, % за 2 часа, %	22 12
Предел прочности при статическом изгибе, МПа для плиты толщиной от 20 до 30 мм	14
Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты, МПа для плиты толщиной от 20 до 30 мм	0,25
Удельное сопротивление выдергиванию шурупов, Н/мм2: из пласти из кромки	60 50
Шероховатость поверхности пласти, мкм: нешлифованных для шлифованных плит с обычной поверхностью для шлифованных плит с мелкоструктурной поверхностью	320 50 32

1.2 Санитарно-гигиенические свойства древесностружечных плит

В настоящее время в нашей стране и за рубежом большое внимание уделяется санитарно-гигиеническим свойствам ДСтП. Древесностружечные плиты выделяют в окружающую среду формальдегид. Принимая во внимание высокую токсичность формальдегида, в большинстве стран в законодательном порядке установлена величина предельно допустимой концентрации (ПДК) формальдегида в воздухе производственных и жилых помещений. В России ПДК формальдегида в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 0,5 мг/м², а среднесуточная для жилых помещений 0,003 мг/м². В зависимости от содержания формальдегида плиты изготавливают следующих классов эмиссии: Е₁, Е₂, Е₃.

Наибольшее влияние на величину и продолжительность выделения формальдегида оказывает массовая доля свободного формальдегида в смоле и рецептура связующих. Поэтому, в настоящее время проводится большая работа по синтезу малотоксичных смол, которые выделяли бы формальдегид в допустимых пределах. Уменьшению выделения формальдегида из готовых плит способствует увеличение количества хлористого аммония в составе связующего, а также введение в состав отвердителя аммиака и карбамида. Увеличение расхода связующего наоборот увеличивает эмиссию формальдегида из плит.

Возможность уменьшить выделения формальдегида за счет изменения технологических условий довольно ограничена, т.к. технологические параметры, сводящие выделение к минимуму, часто не совпадают с теми, которые необходимы для получения лучших показателей (качества) физико-механических свойств ДСтП и экономических показателей производства. Можно выделить следующие значения технологических параметров, оказывающих благотворное влияние как на улучшение физико-механических показателей, так и санитарно-гигиеническую характеристику плит: высушивание стружки до минимально возможной влажности 1?3 %, использование смол с низким содержанием свободного формальдегида (не выше 0,1%) и связующим с высоким сухим остатком 60?65 % и, как итог, - использование осмоленной стружки низкой влажности 6?8 % для внутреннего слоя и 10?12 % для наружных, прессование плит при высоких температурах 180?220 °С.

1.3 Виды сырья для производства ДСтП

В качестве сырья для производства ДСтП используются технологическое сырьё (древесные лесоматериалы), отходы лесозаготовок, технологическая щепа из кусковых отходов деревообрабатывающей промышленности, щепа технологическая из тонкомерных деревьев и сучьев, технологическая и шлифовальная пыль, сельскохозяйственное и лигниноцеллюлозное сырьё. Доля технологического сырья в общем баланс используемого сырья составляет 70?75 %. В перспективе намечается сокращение потребления технологического сырья и всевозможных отходов. Исходное сырьё, как правило, имеет влажность 80?100 %, за исключением отходов деревообработки, которые могут иметь влажность 20?40 %.

Дровяная древесина. Технические требования к породам, размерам и качеству древесины для изготовления ДСтП должны соответствовать ОСТ 13-200-85 "Дрова для гидролизного производства и изготовления плит".

Диаметр сырья устанавливается от 2 см и выше, длина от 1 до 6 м с градацией 1 м. В зависимости от качества сырьё делится на три сорта - I, II,III. В сырье не допускается трухлявая гниль и обугленность, ядровая гниль ограничивается.

Технологическая щепа. На технологическую щепу, вырабатываемую из кусковых отходов лесопильного и фанерного производства действует ГОСТ 15815-83. Для производства ДСтП вырабатывается щепа марки ПС. Размеры щепы: длина 10?60 мм, толщина не более 30 мм, ширина не регламентируется. В щепе допускается содержание коры до 15 %, гнили до 5 %, минеральных примесей до 0,5 %. Содержание кондиционной щепы не менее 85 %. При расчете расхода сырья на изготовление ДСтП необходимо знать средневзвешенную условную плотность древесного сырья и средневзвешенную условную плотность древесного сырья при определённой влажности. В соответствии с заданием на курсовую работу, для производства плит используется смесь трех пород: сосны, лиственницы и березы.

Определим средневзвешенную плотность древесного сырья _усл, кг/м³

,(1.1)

где ⁿ_усл - средневзвешенная плотность одной породы, кг/м³

,(1.2)

где _др, _к, _гн - соответственно условная плотность здоровой древесины, коры, гнили;

Р_др, Р_к, Р_гн - соответственно доля здоровой древесины, коры, гнили в общем объеме сырья, %.

Таблица 1.3 - Характеристика сырья

Наименования	Обозначения	Показатели
Состав сырья по виду, %:
дровяная древесина		60%
технологическая щепа		40%
Породный состав сырья, %:
сосна	i1	50%
лиственница	i2	10%
береза	i3	40%
Содержание гнили, %	Pгн	5%
Влажность сырья, %:
дровяная древесина	W1	100%
технологическая щепа	W2	80%

Доля здоровой древесины определяется по формуле

Р_др=100 - Р_к - Р_гн,(1.3)

Принимаем по таблице П.1.1 [1] условную плотность здоровой древесины для лиственницы для сосны _{др.сосна}=400 кг/м³; _{др.лист}=525 кг/м³; для березы _др.бер=502 кг/м³.

Принимаем по таблице П.1.2 [1] условную плотность коры и ее долю в общем объеме сырья для сосны _к=253 кг/м³, Р_к =16 %; для лиственницы _к=337 кг/м³, Р_к =20,5 %, для березы _к=362 кг/м³, Р_к =15,5 %,.

Определим условную плотность гнили _гн, кг/м³

,(1.4)

Для сосны _гн=260 кг/м³; для лиственницы _гн=341 кг/м³; для березы _гн=326 кг/м³.

Тогда, средневзвешенная плотность для сосны _усл^сос, кг/м³



средневзвешенная плотность для лиственницы _усл^лист, кг/м³

средневзвешенная плотность для березы _усл^бер , кг/м³, будет иметь значение

Средневзвешенная плотность при принятых и просчитанных значениях получается

кг/м³.

Средневзвешенная плотность древесного сырья при определенной влажности _w, кг/м³, определяется по формуле

,(1.4)

где ⁿ_w - средневзвешенная плотность одной породы при влажности W, кг/м³

,(1.5)

где _др, _к, _гн - соответственно условная плотность здоровой древесины, коры, гнили при влажности;

Р_др, Р_к, Р_гн - соответственно доля здоровой древесины, коры, гнили в общем объеме сырья, %.

Влажность технологического сырья принимаем: дровяной древесины - 100 %; отходов лесопиления - 80 %.

По таблицам П.1.1, П.1.2 [1] принимаем для дровяной древесины: для сосны _др=850 кг/м³, _к=506 кг/м³, _гн=8500,65=553 кг/м³; для лиственницы _др=1100 кг/м³, _к=675 кг/м³, _гн=11000,65=715 кг/м³; для березы _др=1050 кг/м³, _к=723 кг/м³, _гн=10500,65=683 кг/м³, тогда получаем, что средневзвешенная плотность дровяной древесины при определенной влажности будет иметь значение

кг/м³.

По таблицам П.1.1, П.1.2 [1] принимаем для технологической щепы: для сосны _др=740 кг/м³, _к=456 кг/м³, _гн=7400,65=481 кг/м³; для лиственницы _др=963 кг/м³, _к=607 кг/м³, _гн=9630,65=626 кг/м³; для березы _др=938 кг/м³, _к=651 кг/м³, _гн=9380,65=610 кг/м³, тогда получаем, что средневзвешенная плотность дровяной древесины при определенной влажности будет иметь значение

кг/м³.

Средневзвешенная плотность древесного сырья при определенной влажности

кг/м³.

1.4 Характеристика связующего

В производстве плит используют два основных вида синтетических связующих: карбамидоформальдегидные и фенолоформальдегидные смолы. Большинство плит изготавливают на карбамидоформальдегидных смолах. Для производства ДСтП в настоящее время используют смолу марки КФ-МТ-15 (ТУ 6-06-12-88). Применение фенолоформальдегидных смол позволяет получить более водостойкие ДСтП, чем на карбамидных смолах. Они хорошо противостоят температуро-влажностным изменениям окружающей среды, имеют повышенную прочность.

В качестве связующего для ДСтП согласно задания используется малотоксичная смола СФЖ-3024 (ГОСТ 20907-75).

Таблица 2.4 - Физико-механические свойства смолы СФЖ-3024

Внешний вид	Однородная прозрачная жидкость от красновато-коричневого до темно-вишневого цвета без механических примесей
Массовая доля сухого остатка, %	38-42
Массовая доля свободного формальдегида, %, не более	0,08
Вязкость условная по ВЗ-4 (сопло 4,000?0,015 мм), с	17-90
Концентрация водородных ионов, pH	7,5-8,5
Время желатинизации при 100 оС, с	50-70
Разрушающее напряжение при скалывании по клеевому слою образца после вымачивания в воде в течение 24 ч, Мпа, не менее	1,47

Нормы расхода связующего устанавливаются в зависимости от породного состава сырья, слоя и конструкции плиты. При использовании смеси древесных пород норма расхода смолы определяется как средневзвешенная величина, %.

Для однослойных и многослойных плит

Р=Р₁i₁+ Р₂i₂+…+ Р_ni_n,(1.6)

где Р_i -норма расхода связующего для каждой породы, %;

i₁, i₂ i₃, i₄ - доля сырья данной породы в общем объеме сырья.

Принимаем по таблице 4.6 [1] Р_сос=14 %, Р_листв.=12,5 %, Р_бер=13.

Подставляя эти значения в формулу (1,6) получаем

Р = 14 0,5 + 12,5 0,1 + 13 0,4 = 13,45 %.

2. Расчет производительности цеха

2.1 Годовой фонд рабочего времени

Максимальная производительность цеха достигается при непрерывной работе основных его отделений по скользящему четырехбригадному графику по 8 часов в смену без перерыва между сменами и без остановки в выходные дни. По этому графику все четыре смены работают 5 дней в неделю по 8 часов. В лесной промышленности РФ принят следующий режим работы цехов с непрерывным циклом:

Праздничные дни в году

Число дней на капитальный ремонт

Число дней на профилактический ремонт

Итого: нерабочих дней

В 2013 году 365 дней, следовательно

Фонд рабочего времени

Число рабочих часов в году определяется по формуле

A = n m T,(2.1)

где n - фонд рабочего времени (304);

m - число рабочих смен в сутки (3);

Т - продолжительность рабочей смены (8).

А=304 3 8 = 7296 ч

2.2 Характеристика параметров режима горячего прессования

Производительность пресса зависит от многих факторов: конструкции пресса, плотности плиты, марки клея и определяется режимом прессования. Под режимом прессования ДСтП понимают условия, при которых осуществляется процесс прессования, и которые обеспечивают требуемое качество плит. Режим прессования ДСтП характеризуется следующими параметрами: влажность стружечных пакетов, загруженных в пресс; температура прессования (плит пресса); продолжительность прессования; давление прессования; диаграмма прессования.

Влажность стружечных пакетов. Влажность стружечных пакетов, загружаемых в пресс, оказывает большое влияние на продолжительность прессования и в меньшей степени - на механические показатели плит. Чем выше влажность пакетов, тем больше требуется времени на выпаривание влаги из пакетов в период прессования. С целью сокращения продолжительности прессования, исключения расслоения и разрывов ДСтП, снижения выделения свободного формальдегида для многослойной плиты рекомендуется влажность осмоленной стружки в осмоленных пакетах поддерживать на уровне 10-12 %.

Температура прессования (плит пресса). Чем выше температура прессования, тем быстрее идет прогрев стружечных пакетов, тем быстрее завершается отверждение связующего по всей толщине пакета и тем меньше продолжительность прессования. В современных цехах по производству плит температуру прессования в многоэтажных гидравлических прессах принимают в пределах 160?190 ?С. Согласно задания температура прессования принимается 160 ?С.

Цикл прессования плит. Продолжительность прессования плит в прессе определяет не только свойства получаемых плит, но и производительность пресса. Цикл прессования определяется по формуле

,(2.2)

где _уд - удельная продолжительность прессования;

s - толщина прессуемой плиты;

s - припуск по толщине плиты на шлифование, по заданию плиты шлифованные, прессование безподдонное, поэтому s = 1 мм;

_всп - продолжительность вспомогательных операций на один цикл работы пресса.

,(2.3)

где _з - продолжительность загрузки и разгрузки пресса, сек;

_п - продолжительность подъема давления в прессе, сек;

_р - продолжительность размыкания плит пресса, равна продолжительности смыкания.

_с - продолжительность смыкания плит пресса, для многоэтажного пресса определяется по формуле

,(2.4)

где n - количество рабочих промежутков пресса, n=16 шт.;

h - высота рабочего промежутка пресса, h=170 мм;

S - толщина готовой шлифованной плиты, S=18 мм;

_п - скорость подъема плит пресса, _п =200 мм/с.

Принимаем по таблице 5.2 _уд=0,31 мин/мм (для t^o=160^oС), s=18 мм, s=1 мм, _з = 25 сек, _п = 35 сек, тогда продолжительность цикла составит

;

;

.

Давление прессования. Величина давления прессования зависит от плотности прессуемых плит, продолжительности прессования и других факторов. Удельная продолжительность горячего прессования равна 0,31, поэтому принимаем по таблице 5.2. Р_уд= 18,010³ кг/м².

Диаграмма прессования. Это изменение давления прессования во времени. Внешнее давление на пакет должно в каждый момент прессования несколько превосходить упругое сопротивление пакета сжатию. Так как во время выдержки при заданном давлении упругое сопротивление уменьшается, то необходимо снижать и давление прессования, чтобы не вызвать прогиб плит пресса. В процессе прессования давление снижается плавно, что более предпочтительно, т.к. при этом создаются более благоприятные условия для работы пресса и для выхода избыточной влаги из пакетов.

При этом, по достижении максимального давления, последнее выдерживается в течение 30 % общей продолжительности прессования. На этой ступени прессования обеспечивается посадка плит пресса на дистанционные планки и фиксируется толщина плиты. Заключительные 10 % от продолжительности выдержки прессование ведется без давления при сомкнутых плитах пресса.

При данных значения получается диаграмма прессования, отображенная на рисунке 2.1.

2.3 Расчет производительности прессов горячего прессования

Производительность цеха определяется производительностью пресса для горячего прессования. Все другое оборудование на остальных участках цеха должно быть подчинено производительности пресса.

Технические характеристики пресса приведены в таблице 2.1.

Рисунок 2.1 - Диаграмма работы многоэтажного пресса

Таблица 2.1 - Технические характеристики пресса "Диффенбахер

Показатель	Значение
Формат плит пресса, мм длина ширина	5621 2230
Толщина плит пресса, мм	140
Общее усилие прессования, МН	357,4
Давление прессования, МПа	3,5
Количество рабочих промежутков	16
Высота рабочего промежутка, мм	170
Скорость подъема плит пресса, мм/с при давлении низком высоком	200 -

Производительность пресса определяется по формулам



где П_ч, П_год -часовая и годовая производительность пресса;

n - число рабочих промежутков пресса;

К_и - коэффициент использования всех агрегатов главного конвейера, принимается равным 0,8…0,9;

Принимаем n=16, b=2,2 м, l=5,6 м, s=0,018 м, К_и=0,9, _ц=7,3 мин, тогда

Годовая производительность пресса составляет 191498,1 м³/г.

3. Расчет расхода сырья и материалов

В этом разделе приводится укрупненный расчет расхода сырья и компонентов связующего на одну плиту и на 1 м³ плит.

3.1 Расчет количества стружки на одну плиту

Масса готовой стружечной плиты, (кг) определяется по формуле

,(3.1)

Принимаем l=5,6 м, b=2,2 м, s=18 мм, _пл=600 кг/м³, тогда

Расход абсолютно сухих древесных частиц на одну плиту, кг

;(3.2)

где W_пл - влажность готовых плит;

Р - расход связующего вещества;

i_н и i_в - доля соответственно наружного и внутреннего слоев в массе плиты.

Принимаем W_пл=8 %, Р =13,45, тогда

;

Расход стружки с некоторой влажностью на одну плиту, (кг) определяется по формуле

(3.3)

где W_в, - влажность сухой стружки, принимается равной 3 %.

3.2 Расчет количества стружки на 1 м³

Количество абсолютно сухой стружки на 1 м³ плит определяется по формуле

(3.4)

Количество стружки с некоторой влажностью на 1 м³ плит без учета потерь определяется по формуле

(3.5)

3.3 Расчет расхода древесины на 1 м³ плит

Расход древесины на 1 м³ плит, (кг/м³) определяется по формуле:

(3.6)

где К_п - коэффициент, учитывающий потери и отходы древесного сырья.

Данный коэффициент определяется по формуле

(3.7)

где К_разд - коэффициент потерь при разделке сырья;

К_сорт.щ - коэффициент потерь сырья при сортировке щепы;

К_с - коэффициент, учитывающий вид сырья;

К_тр - коэффициент потерь при транспортировке стружки;

К_суш, - коэффициент потерь стружки в период сушки соответственно в наружных и внутреннем слоях;

К_обр - коэффициент потерь сырья при обрезке плит;

К_ш - коэффициент потерь для наружного слоя при шлифовании плит.

(3.8)

(3.9)

Принимаю К_разд=1,01; К_сорт.щ=1,06; К_с=1,07; К_тр=1,01; К_суш=1,03

;

;

К_п = 1,01 1,06 1,07 1,01 1,03 1,03 1,056 = 1,296;

кг/м³

3.4 Расчет расхода смолы на одну плиту

Расход смолы (в перерасчете на сухой остаток) на одну плиту определяется по формуле

(3.10)

кг

3.5 Расчет расхода смолы и отвердителя на 1 м³ плит

Расход смолы (в перерасчете на сухой остаток) на 1 м³ плит определяется по формуле

,(3.11)

где К_п- коэффициент, учитывающий потери смолы.

Данный коэффициент определяется по формуле

(3.12)

где К_см - коэффициент потерь смолы на участках ее приготовления и смешивания со стружкой, К_см = 1,007.

;

кг.

Расход смолы стандартной концентрации, (кг) определяется по формуле

,(3.13)

где К - стандартная концентрация смолы (таблица 2.3), К=40 %

.

Расход смолы рабочей концентрации определяется по формуле

,(3.14)

где К_р- рабочая концентрация смолы.

Принимаем К_р=55 %, тогда

Расход жидкого отвердителя (кг) определяется по формуле

,(3.15)

где Р_отв - количество отвердителя, Р_отв = 5 %, тогда

Расход химикатов, входящих в состав отвердителя представлен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Расход химикатов в зависимости от отвердителя

Компоненты	Состав отвердителя, %	Расход химикатов на 1 м3 плит, кг
Раствор отвердителя, в том числе:	100	6,622
хлористого аммония	20	1,324
аммиачной воды	30	1,987
воды	50	3,311

4. Пооперационный расчет перерабатываемого материала в производстве деревостружечных плит

4.1 Определение массы абсолютно сухого материала в готовых чистообрезных плитах

Масса абсолютно сухого материала в готовых чистообрезных плитах определяется по формуле

(4.1)

4.2 Определение массы абсолютно сухого материала в нешлифованных плитах

Масса абсолютно сухого материала в нешлифованных плитах определяется только для наружных слоев по формуле

,(4.2)

где К_шл - коэффициент потерь сырья при шлифовании, К_шл = 1 (плиты нешлифованные).

Количество шлифовальной пыли, возвращаемой в производство, определяется по формуле

(4.3)

где х_шл - коэффициент возврата шлифовальной пыли, принимаем х_шл = 0,5.

4.3 Определение массы абсолютно сухого материала в необрезной плите

Масса абсолютно сухого материала в необрезной плите определяется по формуле

(4.4)

Отходы материала при обрезке измельчаются и на 90 % возвращаются в бункер сухой или сырой стружки. На некоторых предприятиях отходы после обрезки сжигаются. Количество возвращаемого материала после обрезки определяется по формуле

(4.5)

4.4 Определение массы абсолютно сухого материала, проходящего через формирующие машины

При формировании ковра безподдонным способом коэффициент потерь равен 1,005. Тогда масса абсолютно сухого материала, проходящего через формирующие машины, определится по формуле

(4.6)

Потери сухого материала при формировании стружечного ковра определяются по формуле

(4.7)

Масса абсолютно сухого материала до формирующих машин определяется по формуле

(4.8)

4.5 Определение массы абсолютно сухого связующего, находящегося в массе абсолютно сухого материала, и поступающего в смесители

Масса сухого связующего определится по формуле

(4.9)

древесностружечный плита прессование сырье

4.6 Определение массы абсолютно сухой стружки, находящейся в массе абсолютно сухого материала, поступающей в смесители

Масса абсолютно сухой стружки определяется по формуле

(4.10)

4.7 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в бункеры с учетом возврата дробленки от форматной обрезки

Масса абсолютно сухой стружки определяется по формуле

(4.11)

4.8 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в сушилки

Масса стружки, поступающей в сушилки, определяется по формулам

(4.12)

кг/час.

4.9 Определение потребности производства в абсолютно сухой древесине

Масса абсолютно сухой древесины определяется по формулам

(4.13)

4.10 Определение расхода материалов данной влажности при каждой технологической операции

Расход материалов данной влажности при каждой технологической операции определяется по формуле

(4.14)

где g_абс.с - расход абсолютно сухого материала на каждой технологической операции.

Масса материала в готовых чистообрезных шлифованных плитах

кг/ч.

Масса материала в нешлифованных плитах

кг/ч.

Масса материала в необрезной плите

кг/ч.

Масса материала, проходящего через формирующие машины

кг/ч.

Масса материала с учетом возврата стружечной массы

кг/ч.

Масса стружки, находящейся в массе материала

кг/ч.

Масса стружки, поступающей в бункера

кг/ч.

Масса стружки, поступающей в сушилки

 кг/ч.

Потребность производства в древесине с учетом потерь

кг/ч.

Полученные данные сводятся в таблицу 4.1

Таблица 4.1 - Часовой расход абсолютно сухого материала и при данной влажности на каждой технологической операции при изготовлении многослойных плит

Технологическая операция	Расход абсолютно сухого материала по слоям, кг/ч	Влажность материала, %	Расход материала заданной влажности по слоям, кг/ч
Готовые шлифованные плиты	14581,667	8	15748,2
Нешлифованные плиты	15398,24	8	16630,099
Необрезные плиты	15860,187	8	17129,002
В формирующих машинах	15939,488	12	17852,227
До формирующих машин	15860,187	12	17763,409
До смесителя	13979,892	3	14399,289
В бункерах сухой загрузки	13155,853	3	13550,529
На сортировке стружки	13155,853	3	13550,529
До сушки стружек	13550,529	92	26017,016
До измельчения (потребность в сырье)	15677,927	92	30101,62

4.11 Определение удельного расхода древесного сырья и смолы с учетом всех потерь на 1м³ плит

Часовой расход сырья определяется по формуле

(4.15)

Удельный расход древесного сырья на 1 м³ плит определяется по формуле

(4.16)

Удельный расход смолы (в перерасчете на сухой остаток) на изготовление 1 м³ плит определяется по формуле

(4.17)

Удельный расход смолы стандартной концентрации на изготовление 1 м³ плит определяется по формуле

(4.18)

Годовая потребность в древесном сырье определяется по формуле

(4.19)

Годовая потребность в смоле стандартной концентрации определяется по формуле

(4.20)

5. Описание технологического процесса производства ДСтП

На графическом листе № 1 приведена технологическая схема цеха по производству однослойных ДСтП.

Сырье поступает в цех на участок подготовки сырья по двум потокам.

В первом потоке по цепному конвейеру в цех поступает дровяная древесина, которая подается на круглопильный станок ДЦ-10М (1). На данном станке с помощью поперечного конвейера сырье подается к неподвижным пилам, расположенным на расстоянии 1,0-1,25 м друг от друга, таким образом кряж длиной 2,5-6,5 м за один проход распиливается на чураки длиной 1-1,25 м. После распиловки с помощью того же конвейера чураки выносятся из зоны распиловки и поступают на продольный конвейер, по которому подаются на рубительную машину.

Часть чураков, превышающая по диаметру 350-400 мм, с продольного конвейера скидывается на поперечный и по нему поступает на раскалывание на дровокольный станок КЦ-6М (2). На данном станке производится продольное раскалывание чураков с помощью клиновидного ножа на 4 полена. Поленья сбрасываются на другой конвейер и с его помощью также подаются к рубительной машине SRH 1200/350x1300 (3). После рубительной машины щепа подается на сортировку СЩ-1М (4) , на которой производится предварительная сортировка технологической щепы.

Во втором потоке производится подача готовой технологической щепы. Данный вид сырья непосредственно по ленточному конвейеру подается на сортировку СЩ-1М. Кондиционная щепа с помощью скребкового конвейера поступает в бункер щепы ДБО-300 (5), а некондиционная щепа по ленточному конвейеру собирается в отдельный бункер, после чего сжигается в котельной в качестве топлива.

Из бункера (5) по ленточному конвейеру щепа поступает в центробежный стружечный станок PZK-R 14-450 (6), на котором производится измельчение щепы в стружку. Далее с помощью пневмотранспорта стружка поступает в бункер сырой стружки ДБО-300 (7).

Из бункера по скребковому конвейеру сырая стружка подается в барабанную сушилку стружки Н-167-66 (8), откуда пневмотранспортом подается сначала в циклон (9), а затем в противопожарный бункер (10), служащий для остывания стружки и недопущения ее возгорания от самовоспламенения либо случайной искры.

Высушенная стружка пневмотранспортом подается на участок сортировки, где она сортируется по фракциям сначала механической сортировкой ДРС-2 (11), затем пневматическим сепаратором ДПС-1 (12), и далее при помощи пневмотранспорта поступает в бункер ДБО-300 (13) сухой стружки. Стружка, превышающая необходимые габариты, доизмельчается в дробилке ДМ-7 (14).

Из бункеров сухая стружка скребковым транспортером подается на весовой дозатор (15), который отмеряет порции сухой стружки, необходимые для получения слоя плитного ковра. С весов стружка высыпается в бункер-питатель (16), который обеспечивает выдачу необходимой порции стружки по объему, таким образом производится дозировка сухой стружки как по весу, так и по объему.

Бункер-питатель расположен над смесителем ДСМ-5 (17), в котором стружка смешивается со связующим. Осмоленная стружка скребковым конвейером подается в формирующие машины ДФ-6 (18).

Формирующая машина насыпает непрерывный стружечный ковер на проходящую под ней металлическую ленту главного конвейера. Далее стружечный ковер на главном конвейере проходит холодную подпрессовку на гусеничном прессе непрерывного действия "De Mets" (19).

После подпрессовки ковер распиливается подвижной поперечной пилой (20) на отдельные пакеты, которые при помощи весов ДВ-3 (21) проверяются по требуемой плотности. Если плотность не соответствует требуемой, то пакет сбрасывается с главного конвейера и поступает на устройство для приема бракованных пакетов и их измельчения (22).

Если плотность пакета нормальная, то пакет, проходит металлоуловитель (23), который предназначен для исключения попадания в пресс плит, содержащих посторонние металлические предметы. Если обнаружен металлический предмет, то пакет также сбрасывается вниз и отправляется на извлечение металла и переработку, а кондиционные пакеты проходят далее в загрузочную этажерку (24) при помощи конвейера. После заполнения всех этажей происходит загрузка пресса "Диффенбахер" (25) и одновременно выгрузка из пресса готовых плит в разгрузочную этажерку (26). После загрузки многоэтажного пресса плиты пресса смыкаются и начинается очередной цикл горячего прессования.

Из разгрузочной этажерки (26) плиты по одной с помощью ленточного конвейера направляются в камеру кондиционирования ДКП-1 (27).

После охлаждения плиты по ленточному конвейеру поступают на окончательную обработку на форматно-раскроечный станок ДЦ-8 (28), на котором производится обрезка плит по заданному размеру парными пилами сначала с двух сторон по длине, затем с двух сторон по ширине.

После обрезки чистообрезные плиты поступают для окончательной обработки в шлифовальный станок ДКШ-1 (29), на котором производится шлифование пластей плит одновременно с двух сторон за один проход.

Готовые обрезные шлифованные плиты поступают на приемный стол штабелеукладчика (30), с помощью которого плиты укладываются в штабеля (31), а затем поступают на склад готовой продукции.

Заключение

При выполнении курсового проекта была выбрана принципиальная схема производства однослойных ДСтП, на базе которой разработана технологическая схема.

Параметры режима прессования следующие

- влажность стружечных пакетов 12 %;

- температура прессования 160 ⁰С;

- цикл прессования 7,3 мин;

- давление прессования 18,0 кг/м³;

- диаграмма прессования представлена на рисунке 3.1.

Также были проведены расчеты, в результате которых было выявлено:

- годовая производительность цеха составляет 191498,1 м³/год;

- масса готовой плиты, при заданных размерах и плотности, равна 133,056 кг;

на производство 1 м³ плиты необходимо:

- 504,383 кг стружки влажностью 3 %;

- 132,445 кг смолы CA:-3024 в рабочей концентрации;

- 6,622 кг отвердителя.

Удельный расход древесного сырья на 1 м³ плит составляет 1,411 м³/м³.

По окончанию выполнения пооперационного расчета перерабатываемого материала была составлена таблица 6.1, на основе которой было подобрано оборудование в цех для производства однослойных древесностружечных плит безподдоным способом на многоэтажном прессе горячего прессования "Диффенбахер".

Библиографический список

1. Журавлева, Л.Н. Технология и оборудование древесных плит и пластиков [Текст]: учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 250403.65 Технология деревообработки очной и заочной форм обучения. / Л.Н.Журавлева. - Красноярск: СибГТУ, 2010. - 132 с.

2. Волынский В.Н. Технология древесных плит и композитных материалов [Текст]: Учебно-справочное пособие. / В.Н.Волынский. - Спб.: Издательство "Лань", 2010. - 336 с.

3. Волынский, В.Н. Технологические расчеты в производстве клееных материалов [Текст]: учеб .пособие. / В.Н.Волынский, Н.С.рудная. - Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2009. - 150 с.

4. Карасев Е.И.Оборудование предприятий для производства древесных плит: Учебник для ВУЗов. - М.: Лесн.пром-ть, 1984. - 360 с.

5. Колегова С.С. Технология древесных пластиков и плит: Метод указ. к курсовому и дипломн. проектированию. - Красноярск: ГУТА, 1995, - 56 с.

6. Отлев И. А. Технологические расчеты в производстве древесностружечных плит. - М.: Лесн. пром-ть, 1979. - 240 с.

7. Чистова, Н.Г. Система вузовской учебной документации для студентов. Сборник учебных конструкторских документов. Учебное пособие по оформлению, составлению и представлению конструкторской документации в Лесосибирском филиале Сиб ГТУ студентам специальностей 260200 "Технология деревообработки", 260100 "Лесоин-жинерное дело", 060800 "Экономика природопользования и охраны окружающей среды" всех форм обучения / Н.Г.Чистова, Л.А.Трофимук, Л.Н.Журавлева, В.В.Силин. - Лесосибирск: Лф Сиб ГТУ, 2004.

8. Шварцман Г. М., Щедро Д. А. Производство древесностружечных плит. - М: Лесн. пром-ть, 1987. - 320 с.

Размещено на Allbest.ru