Технология производства древесностружечных плит

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Фанерой общего назначения называют фанеру, не относящуюся к специальным видам: авиационная, декоративная, бакелизированная. В зависимости от внешнего вида фанеру подразделяют на сорта Е (элита), I, II, III, IV для лиственных пород и Ех, Iх, IIх, IIIх, IVх для хвойных пород. При обозначении сорта сначала указывают сорт лицевого слоя, затем - оборотного.

Стандарт указывает пороки древесины (всего 32 наименования) и дефекты обработки (23 разновидности), которые необходимо учитывать при оценке качества фанеры общего назначения. Сорта шпона внутренних слоев не регламентируются, но указано, что возможные пороки древесины и дефекты обработки не должны оказывать влияние на эксплуатационные свойства продукции.

По степени водостойкости фанера может быть марок ФСФ (повышенной водостойкости) и марки ФК (водостойкая).

Фанера считается той породы, из которой изготовлены ее наружные слои. Условное обозначение фанеры содержит наименование продукции, марку, сочетание сортов шпона наружных сортов, класс эмиссии, вид обработки поверхности, размеры и обозначение стандарта.

Качество фанеры оценивается также по пределам прочности при скалывании, статическом изгибе и растяжении образцов, выпиленных из готовой продукции. Для фанеры ФСФ испытания проводят после кипячения в воде в течение 1 часа, для ФК - после вымачивания в воде в течение 24 часов. Влажность фанеры марки ФСФ и ФК должна быть от 5 до 10%. На пакете фанеры дополнительно указывают наименование предприятия-изготовителя, его товарный знак и количество листов фанеры в пакете.

1. Технологические расчеты в производстве фанеры

Фанерный завод относится к предприятиям непрерывного цикла, т.е. работает в 2 смены (или в 3 смены). Головным оборудованием фанерного предприятия являются горячие многоэтажные прессы. Такое оборудование, как наиболее дорогостоящее, должно быть загружено на 100%.

Для расчета программы фанерного завода и выполнения последующих работ необходимы следующие исходные данные:

а) точное описание продукции с указанием ее марки и размеров;

б) марка головного оборудования (пресса) и их количество;

в) средний диаметр сырья, используемая порода(породы) древесины;

г) доля сырья в процентах в зависимости от сорта.

1.1 Расчет программы фанерного предприятия

Производительность пресса, м³, определяют отдельно для каждой марки продукции по формуле:

, (1.1)

где - коэффициент рабочего времени,=0,94;

- число этажей пресса, принимается из технических характеристик пресса, =15;

- число листов фанеры в промежутке пресса,=3;

- длина и ширина обрезного листа фанеры соответственно, м;

- толщина фанеры, м;

- время цикла прессования, мин.

, (1.2)

где - время прессования (пьезотермообработки), мин, =3,6 мин;

- время снятия давления, мин, =1,25 мин;

- время вспомогательных операций, мин, =1,5 мин.

мин

м³.

Программа предприятия, м³, определяется по формуле:

фанера шпон древесностружечный плита

, (1.3)

где N - число прессов, N=2 шт.;

Тэф - фонд эффективного времени работы одного пресса, Тэф=7326 ч;

м³.

1.2 Выбор конструкции фанеры (схемы сборки)

Задача выбора конструкции фанеры заключается в согласовании слойности продукции с толщинами шпона и фанеры с учетом ее упрессовки. Зависимость имеет вид:

, (1.4)

где ?Sш - сумма толщин шпона, составляющего пакет фанеры, мм,

Для равнослойной фанеры имеем:

; (1.5)

- слойность (число слоев) фанеры;

- толщина шпона, мм,

; (1.6)

- упрессовка, %, =10%.

мм;

Расчетная толщина шпона должна быть округлена до ближайшей стандартной величины, принимаем =1,50 мм.

мм.

Фактическая упрессовка рассчитана по формуле, %:

, (1.7)

1.3 Расчет потребности в сырье и шпоне

Расчет потребности в сырье и шпоне на программу предприятия следует вести по нормативам согласно инструкциям, разработанным ЦНИИФ РД3-2000.

При проведении расчетов необходимы следующие исходные данные:

1) длина чурака, м, =1,6м;

2) диаметр чурака, м, =0,24 м;

3) объем чурака, м, =0,081 м;

4) доля сырья 1-го и 2-го сортов в общем объеме поставки (по данным предприятия), при этом

=100%, ;

5) диаметр малого кулачка лущильного станка, м,=0,065 м;

6) программа выпуска фанеры, м,=54358,92 м.

Норма расхода сырья на производство фанеры, м, определяется как произведение пооперационных норм:

, (1.8)

где - норма расхода сырья на изготовление сырого шпона, м/м;

- норма расхода сырого шпона на изготовление сухого шпона, м/м;

- норма расхода сухого шпона на изготовление обрезной фанеры, м/м.

Норма расхода сырья на изготовление сырого шпона для лиственных и хвойных пород:

, (1.9)

где- средневзвешенный расход березового или соснового сырья длиной 1,6 м на 1 м сырого шпона, м/м, рассчитывается с четом доли сырья 1-го и 2-го сортов;

; (1.10)

- нормативы расхода сырья 1-го и 2-го сортов соответственно длиной 1,6 м на 1 м сырого шпона в зависимости от породы древесины, м, м;

- доля сырья 1-го и 2-го сортов соответственно, %;

- поправочный коэффициент на длину чурака, =1;

- поправочный коэффициент на породу древесины, =1;

- поправочный коэффициент на использование березового сырья с ложным ядром, =1,036.

м/м

м/м

Норма расхода сырого шпона на 1м сухого товарного шпона определяется по формуле:

, (1.11)

где- усушка тангенциальная (по ширине листа шпона), %,=8,7%;

- усушка радиальная (по толщине листа шпона), %,=4,3%;

- коэффициент технологических потерь шпона в сушилке, =1,03.

м/м

Норма расхода сухого шпона на изготовление обрезной фанеры, м/м,

, (1.12)

где - коэффициент потерь на ленты при починке шпона, =1,01;

- коэффициент потерь на стадии прирубки кускового шпона, =1,023;

- коэффициент потерь при упрессовке фанеры,

; (1.13)

- упрессовка шпона в горячем прессе, рассчитывается по принятой схеме сборки и заданной толщине фанеры, %,

; (1.14)

- толщина фанеры, мм;

- сумма толщин шпона в пакете фанеры, мм;

%

- коэффициент потерь при обрезке фанеры;

, (1.15)

- соответственно длина и ширина шпона, мм;

- соответственно длина и ширина обрезного листа фанеры, мм;

- коэффициент потерь на переобрезке листов фанеры, =1,01;

- коэффициент потерь при шлифовании фанеры, =1,08.

;

м/м;

м/м.

Расчеты норм расхода отобразим в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Расчетные значения норм расхода древесины

Параметр	Значение, м/м
Норма расхода сырого шпона на 1 м фанеры,	1,811
Норма расхода сырого шпона на 1 м сухого шпона,	1,178
Норма расхода сухого шпона на 1 м фанеры,	1,38
Норма расхода сырья на 1 м фанеры,	2,94

1.4 Баланс древесины в производстве фанеры

Зная нормы расхода шпона и сырья, можно найти другие составляющие баланса древесины, а именно объем: шпона-рванины, делового сырого и сухого шпона, карандашей, чураков и кряжей.

Объем нешлифованной обрезной фанеры, м,

, (1.16)

м;

Объем необрезной фанеры, м,

, (1.17)

м;

Объем пакетов шпона перед горячим прессом, м,

, (1.18)

м

Потребность в сухом шпоне с учетом потерь, м,

, (1.19)

м;

Потребность в сыром шпоне, м,

, (1.20)

м;

Полезный выход шпона из чураков, %,

, (1.21)

%;

Доля карандашей в объеме чурака, %,

, (1.22)

где - диаметр карандаша, м, =0,075 м;

- объем чурака, м,=0,081 м.

%;

Отходы от оцилиндровки (шпон-рванина), %,

, (1.23)

%;

Потребность в чураках, м,

, (1.24)

м;

Потребность в кряжах, м,

, (1.25)

где - коэффициент потерь древесины на участке раскроя кряжей на чураки,=1,058,

 м.

Отходы древесины на различных операциях составят:

Объем коры на участке окорки кряжей, м,

, (1.26)

где - доля коры в объеме кряжей, для березы-12%,

м;

Объём кусковых отходов на участке раскряжевки сырья, м,

, (1.27)

м;

Объём шпона-рванины, м,

, (1.28)

м;

Объём карандашей, м,

, (1.29)

м;

Потери шпона при сушке, м,

, (1.30)

м;

Кусковые отходы при обработке сухого шпона, м,

, (1.31)

м;

Потери древесины при прессовании (упрессовка) фанеры, м,

, (1.32)

м;

Отходы при форматной обрезке и переобрезе фанеры, м,

, (1.33)

м;

Объем шлифованной пыли, м,

, (1.34)

м.

Выполненные расчеты заносим в таблицу 1.2, где отражен основной технологический процесс производства фанеры и все потери древесины в ходе его изготовления по стадиям технологического процесса.

Таблица 1.2 - Баланс материалов и отходов в производстве фанеры

Материал	Объем материала	Отходы и потери	Объем отходов
	%	м3		%	м3
Кряжи	105,79	170362,12	Кора	12,00	20443,45
Чураки	100,00	161022,8	Кусковые отходы	5,48	9339,32
Сырой шпон	55,21	88913,75	Шпон-рванина	36,07	58080,92
			Карандаши	8,72	14041,18
Сухой шпон	46,87	75478,57	Потери при сушке	15,11	13435,18
Пакеты шпона	45,36	73051,08	Потери при обработке шпона	3,21	2427,49
Фанера необрезная	40,50	65224,18	Упрессовка	10,71	7826,9
Фанера обрезная	36,45	58707,63	Отходы при обрезке	9,99	6516,55
Продукция товарная	33,69	54358,92	Шлифовальная пыль	7,40	4348,74
	Итого отходов	98,6	116018,28
	В том числе:
	возвратные		92326,71
	безвозвратные		23689,57

Итоговая таблица позволяет увидеть возможные резервы производства и более полно планировать переработку вторичного сырья, объем которого превышает объем основной продукции даже на самых современных предприятиях такого профиля.

1.5 Расчет потребности в связующем

Производственный расход клея на программу выпуска фанеры, кг:

, (1.35)

где М - программа выпуска фанеры, м³;

nc - слойность фанеры, nc=3;

lш, bш - длина и ширина шпона, мм;

Sф - толщина фанеры, мм;

lф, bф - длина и ширина обрезной фанеры, мм;

qк - удельный расход клея, qк=130г/м²;

Kn - коэффициент производственных потерь, Kn=1,04;

кг.

Удельный расход клея, кг/м:

; (1.36)

кг/м3.

Таблица 1.3 - Рецептура клеев для фанеры

Наименование клея	Основные компоненты	Количество, масс.ч.
Карбамидный КФ-Ж	Смола Хлористый аммоний Лигнин	100 1,0 5
Итого:	106

Смола:

кг;

Хлористый аммоний:

кг;

Лигнин:

кг.

1.6 Расчет потребности в оборудовании для производства шпона и фанеры

Необходимое число станков (агрегатов, линий) находят по формуле:

, (1.37)

где Qгод - годовой объем работ для данного участка фанерного предприятия, м³ (на участке окорки - это потребный объем кряжей, на участке раскроя кряжей - объем чураков, для лущильного цеха - потребность в сыром шпоне и т.п.);

Пгод - годовой объем работы станка, м3,

, (1.38)

где Пчас - часовая производительность, м³/ч, определяется для каждого вида(единицы) оборудования по формуле, зависящей от принципа работы станка, уровня механизации и других факторов;

Тэф - эффективный годовой фонд времени работы оборудования, Тэф=7326 ч.

Коэффициент загрузки оборудования, %,

, (1.39)

где - расчетное число станков, шт.;

- принятое число станков, шт.

В некоторых случаях часовая производительность станка аналитически не может быть определена, поэтому приходится пользоваться справочными данными. Если в справочнике указана не часовая, а сменная производительность Псм, то:

, (1.40)

где N - число смен в году, N=666смен.

1.6.1 Гидротермическая обработка (ГТО) сырья

Производительность одной секции открытого бассейна, м³, определяется по формуле:

(1.41)

где - длина, ширина и глубина секции соответственно, м;

Кз - коэффициент загрузки, при работе в пучках Кз=0,90;

Ку - коэффициент плотности укладки сырья, Ку=0,70;

Кр - коэффициент рабочего времени, Кр=0,95;

- продолжительность смены, =8ч;

ф - суммарное время оттаивания и прогрева сырья, ч,

, (1.42)

где - время прогрева, =18 ч;

- коэффициент породы древесины, =1,1;

- коэффициент, зависящий от способа доставки (по железной дороге - 1,0);

- коэффициент, зависящий от способа хранения сырья (дождевание - 1,0);

ч;

м³;

Пгод = 60,94•666 = 40586,04 м³/год;

n1 =секции;

К=.

1.6.2 Окорка фанерного сырья

Принимаем окорочный станок 2ОК 63-1.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.1

Производительность окорочного станка, м3, определяется по формуле:

, (1.43)

где Vc - объем чурака, Vc=0,081 м³;

U - скорость подачи, U=12 м/мин;

l - длина чурака, l=1,6 м;

kp - коэффициент рабочего времени, kp =0,85;

kм - коэффициент машинного времени, kм =0,80.

м³;

Пгод =м³/год;

n2 = шт.;

+1 резервный станок;

К=.

1.6.3 Разделка (раскряжевка) сырья

Принимаем круглопильный станок ПА-15.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.2

Производительность круглопильного станка, м³, определяется по формуле:

, (1.44)

где Kр - коэффициент рабочего времени, учитывает потери времени на настройку и подготовку станка к работе, на отвлечение рабочего по личным надобностям, можно принять 0,95-0,97, то есть считать, что 3-5% рабочего времени станок простаивает по указанным выше причинам;

tц - время цикла, с, включает в себя опускание пилы, пиление, подъем пилы и передвижение кряжа, tц=9,9 с;

n - число пропилов, приходящихся на один чурак, с учетом торцовки и вырезки дефектных мест; n=1,50;

Vч - объем чурака, м³;

 м³;

Пгод=18,65•7326=136629,9 м³;

n3 = шт.;

+1 резервный станок;

К=.

1.6.4 Лущение древесины

Принимаем лущильный станок ЛУ17-10.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.3

Производительность лущильного станка, м³, определяется по формуле:

, (1.45)

где Кр - коэффициент рабочего времени, Кр =0,95;

Vч - объём чурака, Vч=0,081 м³;

Рдш - выход делового шпона, %;

tц - время цикла лущения одного чурака, с.

Цикл лущения складывается из многих операций, но для практических целей можно выделить только две составляющие:

, (1.46)

где tоц- время оцилиндровки и лущения чурака, с,

, (1.47)

где Кф - коэффициент формы чурака, учитывает степень превышения максимального диаметра чурака Dч над номинальным и составляет 1,2 для березы;

Dч - диаметра чурака, мм;

dк - средний диаметр карандаша, мм;

Sш - толщина шпона, мм;

nш - частота вращения шпинделя, nш=147 мин-1;

tвсп - время вспомогательных операций, tвсп =10 с.

с;

tц = 30,99+10 = 40,99 с;

м³;

Пгод = 3,73•7326 = 27325,98 м³;

n4 = шт.;

К=%.

1.6.5 Ножницы для рубки шпона

Принимаем ножницы НФ18-3.

Техническая характеристика ножниц приведена в приложении А таблица А.4

Пропускная способность ножниц для рубки ленты шпона с возвратно-поступательным движением ножа, м3, определяется по формуле:

, (1.48)

где Кр - коэффициент использования рабочего времени, Кр =0,95;

Vч - объём одного листа шпона, Vч=0,00384м³;

Кр.л - продолжительность рубки листов в долях о полного цикла получения шпона от одного чурака, при условии механического отвода шпона от ножниц, Кр.л =0,7;

tц - время цикла рубки одного листа, tц=2 с.

м³;

Пгод = 4,59•7326 = 33626,34 м³;

n5 = шт.;

+ 1 резервный станок;

К=%.

1.6.6 Сушка шпона

Принимаем газовую роликовую сушилку с продольной циркуляцией агента сушки СРГ-25М.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.5

Производительность роликовой сушилки, м3, определяется по формуле:

, (1.49)

где Kр - коэффициент использования рабочего времени, Кр =0,90;

lp - длина ролика, lp=3,9 м;

Sш - толщина шпона, Sш=0,0015 м;

n - число этажей в сушилке, n=8;

L - общая рабочая длина сушилки, L=16,36 м;

t - время сушки шпона, t=7 мин;

Кш - коэффициент заполнения ширины сушилки, Кш=0,7;

Kд - коэффициент заполнения длины сушилки, Кд=0,9;

l - длина секций охлаждения, l=2,16 м;

м³;

Пгод=4,29•7326=31428,54 м³;

n6 = шт.;

К =

1.6.7 Сортирование сухого шпона

Принимаем линию сортирования сухого шпона марки СШ-3.

Техническая характеристика линии СШ-3 приведена в приложении А таблица А.6

Сменная производительность сортировщика равна 20 м³/см при толщине шпона 1,5 мм, тогда:

; (1.50)

Пгод=20•666=13320 м³;

n7 = шт.;

К =.

Площадь, занятую под хранение рассортированного шпона, м, определяют по формуле:

, (1.51)

где - потребность в сухом шпоне, м³, за период работы 1,5-2 сут.;

- объем стопы шпона, м³;

-длина и ширина полноформатного шпона соответственно, м.

; (1.52)

м³;

; (1.53)

м³;

м².

1.6.8 Починка шпона

Починка заключается в удалении из листов шпона дефектных мест с последующей заменой их вставками из качественного шпона. Для этой цели используются шпонопочиночные станки ПШ-2АМ.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.7

Производительность станка ПШ-2А, м³ определяется по формуле:

, (1.54)

где Кр - коэффициент рабочего времени, Кр =0,95;

tц - норма времени на починку одного листа шпона, tц=39,6 с;

lш, bш, Sш - длина, ширина и толщина соответственно, м.

м³;

м³;

n8, (1.55)

где - доля шпона, подлежащего починке, %;

- годовой эффективный фонд времени работы шпонопочиночных станков, час, =7326 час.

n8шт.;

.

1.6.9 Прирубка и ребросклеивание шпона

Для переработки кускового шпона в форматный шпон наиболее современными являются линии, объединяющие прирубку и поперечное ребросклеивание шпона.

Принимаем линию ребросклеивания шпона фирмы "Raute-Wood", С1800.Техническая характеристика линии приведена в приложении А таблица А.8

Производительность линии ребросклеивания, м³, определяется по формуле:

, (1.56)

где Кр - коэффициент рабочего времени, Кр = 0,95;

Км - коэффициент машинного времени, Км = 0,92;

U - скорость подачи, U = 40 м/мин;

bш - ширина форматного листа шпона, bш = 1,6 м;

Sш - толщина шпона, м.

м³;

Пгод=5,03•7326=36849,78 м³;

n9шт.;

К=

1.6.10 Нанесение клея на шпон, сборка пакетов

Принимаем клеенаносящий станок КВ18-1.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.9.

Производительность участка сборки пакетов определяется временем сборки одного пакета:

(1.57)

где Кр - коэффициент использования рабочего времени, Кр=0,94;

t - время сборки одного пакета, t=5 с;

- длина, ширина и толщина шпона соответственно, м;

nс - число слоев шпона в пакете фанеры, nс =3;

м³;

Пгод=7,79•7326=57069,54 м³;

n10= шт;

К =

1.6.11 Подпрессовка пакетов

Принимаем пресс ДО 838Б.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.10

Производительность холодного пресса для подпрессовки пакетов шпона, м³, определяется по формуле:

(1.58)

где lш,bш - длина и ширина листов шпона соответственно, м;

Н - высота промежутка пресса, Н=1,2 м;

Кn - коэффициент потерь на укладку шпона, Кп=0,7;

Кр - коэффициент использования рабочего времени, Кр=0,9;

tц - время цикла подпрессовки, tц =9 мин;

м³;

Пгод=12,90•7326=94505,4 м³;

n11 = шт.;

К=

1.6.12 Склеивание пакетов шпона

На этой операции наиболее важным фактором, влияющим на качество склеивания, является выбор режима склеивания фанеры. К нему относятся условия подготовки пакетов к склеиванию; давление и его изменение за цикл склеивания; температура плит пресса; время, затрачиваемое на вспомогательные и технологические операции цикла склеивания. Принимаем горячий многоэтажный пресс П714Б.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.11.

Производительность горячего многоэтажного пресса, м3, определяется по формуле:

, (1.59)

где Кр - коэффициент рабочего времени, Кр=0,94;

nэт - число этажей пресса, nэт =15;

nл -число листов фанеры в промежутке пресса, nл=3;

l, b - длина и ширина обрезного листа фанеры соответственно, м;

Sф - толщина фанеры, м;

tц - время цикла прессования, tц =6,35 мин.

м³;

Пгод=3,71•7326=27179,46 м³;

n12= шт.;

К =.

1.6.13 Послепрессовая обработка фанеры

Послепрессовая обработка фанеры включает в себя выдержку необрезной фанеры, форматную обрезку, ремонт, сортирование, шлифование и упаковку фанеры. Принимаем форматно-обрезной станок ЛФО-16.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.12

Производительность форматно-обрезного станка, м3, определяется по формуле:

, (1.60)

где Кр - коэффициент использования рабочего времени, Кр=0,94;

Км - коэффициент использования машинного времени, Км=0,75;

- скорость подачи, =10 м/мин;

- ширина и толщина обрезного листа фанеры соответственно, м;

- число листов фанеры в пачке, =7.

м³;

м³;

n13= шт.;

К =

1.6.14 Сортировка фанеры

Сортировка фанеры является трудоемкой операцией, поэтому на современных предприятиях применяют линии сортирования фанеры. Принимаем механический сортировщик ФП-540.

Техническая характеристика приведена в приложении А таблица А.13.

Производительность механического сортировщика, м³, определяется по формуле:

, (1.61)

м³;

м3;

n14 = шт.;

К =

1.6.15 Шлифование фанеры

Шлифование фанеры- процесс поверхностного резания древесины абразивным материалом шлифовальной шкурки с целью облагораживания поверхности и удаления неровностей, вызванных обработкой и структурным строением древесины. Принимаем станок BSM-4 (Германия).

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.14.

Производительность широколенточного шлифовального станка, м3, определяется по формуле:

, (1.62)

где Кр - коэффициент использования рабочего времени, Кр=0,94;

Кз - коэффициент заполнения станка, Кз=0,9;

U - скорость подачи, U=15 м/мин;

b, Sф - ширина и толщина обрезного листа фанеры, м;

м³;

Пгод=4,64•7326=33992,64 м³.

Потребность в шлифовальных станках определяется по формуле:

n15=, (1.63)

где Р - доля продукции, подлежащая шлифованию, Р=100%;

М - программа предприятия, м³.

n15= шт.;

К =

1.6.16 Упаковка фанеры

Производительность станка для упаковки фанеры, м:

м;

м;

n16= шт.;

К =

По итогам расчета производительности станков и их потребности составим сводную таблицу загрузки оборудования. Итоги расчета представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Сводная таблица загрузки оборудования

№ п/п	Операция	Марка станка	Сменность, n	Производительность, м	Объём работ, м3	Количество станков, шт	Загрузка станка, %
				Пчас	Пгод
	Гидротермообработка	Открытые бассейны	2	5,54	40586,04	170362,13	4	104,75
2	Окорка кряжей	2ОК63-1	2	24,78	181538,28	170362,13	2	46,5
3	Разделка кряжей	ПА-15	2	18,65	136629,9	161022,8	2	58,5
4	Лущение шпона	ЛУ17-10	2	3,73	27325,98	88913,75	4	81,25
5	Рубка ленты шпона	НФ18-3	2	4,59	33626,34	88913,75	4	66
6	Сушка шпона	СРГ-25М	2	4,29	31428,54	75478,57	3	80
7	Сортирование шпона	СШ-3	2	1,81	13320,00	75478,57	6	94,33
8	Починка шпона	ПШ-2АМ	2	0,33	2417,58	75478,57	8	97,5
9	Ребросклеивание	С1800	2	5,03	36849,78	75478,57	1	30,00
10	Нанесение клея	КВ18-1	2
11	Сборка пакетов		2	7,79	57069,54	73051,08	2	64,00
12	Холодная подпрессовка	ДО-838Б	2	12,90	94505,40	73051,08	1	77,00
13	Горячее прессование	П714Б	2	3,71	27179,46	54358,92	2	100
14	Форматная обрезка	ЛФО-16	2	18,06	132307,56	58707,63	1	44,00
15	Сортирование фанеры	ФП-540	2	2,32	17037,53	54358,92	4	79,75
16	Шлифование фанеры	BCM-4	2	4,64	33992,64	54358,92	2	79,5
17	Упаковка фанеры	Автомат	2	40	293040,00	54358,92	1	18,00

1.7 Оборудование для переработки отходов фанерного производства

Дисковые рубительные машины применяются для массивных отходов (дрова, карандаши, отходы после раскряжевки сырья).

Принимаем дисковую рубительную машину МРНП-30.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.15.

Производительность дисковой рубительной машины, м³:

м³;

Пгод=20•7326=146520 м³;

n= шт.;

К =.

Барабанные рубительные машины применяются для измельчения кусковых отходов (шпон-рванина, обрезки шпона и фанеры).

Принимаем барабанную рубительную машину ДШ-4.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.16.

Производительность барабанной рубительной машины, м³:

м³;

Пгод=30•7326=219780 м³;

n= шт.;

К =.

Рассчитаем также оборудование для измельчения коры.

Принимаем мельницу МК-5-1.

Техническая характеристика станка приведена в приложении А таблица А.17.

Производительность мельницы, м³:

м³;

Пгод=5•7326=36630 м³;

n= шт.;

К =.

2. Технологические расчеты в производстве древесностружечных плит

Исходные данные

Марка пресса: ПР-А.

Порода: сосна.

Толщина плиты Sп, мм: 14.

Плотность плиты, кг/м³: 600.

Размеры плиты, мм: 3500 х 1750.

Толщина нешлифованной плиты, мм: 15,5.

Доля наружных слоев (до шлифования плит) - 0,37, внутреннего - 0,63.

Наружные слои: мелкоструктурные.

Температура прессования: 180°С.

Древесностружечная плита (ДСтП) -- листовой материал, изготовленный путем горячего прессования древесной стружки, смешанной со связующим веществом. Для изготовления ДСтП применяются низкотоксичные карбамидоформальдегидные и фенолформальдегидные связующие. Древесностружечные плиты доводятся до номинальных размеров путем шлифовки.

Древесностружечные плиты подразделяют:

· По физико-механическим показателям -- на марки П-А (мебельная), П-Б (строительная).

· По качеству поверхности -- на I и II сорта.

· По виду поверхности -- с обычной и мелкоструктурной (М) поверхностью.

· По степени обработки поверхности -- на шлифованные (Ш) и не шлифованные (НШ).

· По гидрофобным свойствам -- с обычной и повышенной (В) водостойкостью.

В мебельном производстве ДСтП применяют для изготовления корпусов мягкой мебели, мебельных заготовок, столешниц, детской и кухонной мебели, мебели для офиса, прихожих. В строительстве это в основном внутренняя отделка помещений, изготовление дверей, подоконников, выставочных конструкций, стеллажей, использование как основы под потолки, настил под полы.

К отрицательным моментам относится низкая влагостойкость ДСтП, она довольно легко крошится при обработке.

2.1 Расчет производительности головного оборудования

Под головным оборудованием понимают горячий пресс, как наиболее дорогое оборудование, определяющее программу (годовую мощность) предприятия. Все остальное оборудование должно работать в таком режиме, чтобы обеспечить бесперебойную работу пресса в трехсменном режиме.

Эффективный фонд рабочего времени оборудования при производстве древесностружечных плит может быть определен по формуле:

Тэф=(365-14-18)11·2=7326 ч.

Часовая производительность позиционного пресса определяется по формуле:

, (2.1)

где п - число этажей пресса;

l, b, h - размеры чистообрезной шлифованной плиты, м;

Ки.к - коэффициент использования главного конвейера, Ки.к= 0,85;

Тц - время цикла прессования, мин.

Время цикла прессования в позиционном прессе, мин,

Тц=фудh+фвсп, (2.2)

где фуд - удельная продолжительность прессованрия, мин/мм;

h - толщина нешлифованной плиты, мм. Припуск на шлифование для плит, производимых в многоэтажных прессах, можно принять равным 1,5 мм;

фвсп - время вспомогательных операций, принимают 1,8-2,0 мин.

мин

м³/ч.

Мощность предприятия М, м3/год, равна годовой производительности головного оборудования:

, (2.3)

где Пчас - часовая производительность пресса, м³;

Тэф - годовой эффективный фонд времени работы пресса, ч.

м³/год.

2.2 Расчет потребности в сырье

Дальнейшие расчеты выполняются с учетом того, что стружечная плита может быть трехслойной, то есть имеет внутренний слой из сравнительно крупной стружки и наружные слои из мелкой стружки с повышенным содержанием связующего. В связи с этим расчеты потребности в древесине приходится выполнять отдельно по слоям. Наиболее рациональным путем организации производства стружечных плит является использование для наружных слоев технологического сырья (круглых лесоматериалов или крупномерных отходов лесопиления или фанерного производства), а для внутреннего слоя - привозной или собственной технологической щепы.

Древесностружечная плита содержит древесину, влагу и связующее. Плотность плиты спл показывает содержание осмоленной стружки в 1 м3 готовой продукции с влажностью W. При этом трехслойная плита состоит из плотных наружных слоев с повышенным содержанием связующего и внутреннего слоя меньшей плотности с меньшим содержанием клея. Это моно выразить следующей зависимостью:

, (2.4)

где свн, снар - плотность внутренних и наружных слоев плиты, кг/м3;

iвн,, iнар - объемная доля внутренних и наружных слоев соответственно, %, при условии, что iвн + iнар = 100%.

Плотность наружных слоев плит с мелкоструктурной поверхностью примерно на 18% выше, чем средняя плотность плиты:

снар=1,18 спл, (2.5)

снар=1,18·600 = 708 кг/м3.

Тогда плотность внутреннего слоя определяется по формуле:

(2.6)

где спл - заданная плотность плиты, кг/м³.

 кг/м³;

кг/м³.

Масса ковра перед прессом q1 складывается и массы осмоленной стружки внутреннего и наружных слоев и увеличивается по сравнению с массой готовой продукции на коэффициенты потерь при шлифовании k1 и форматной обрезке k2. Дополнительно нужно учесть влагу, вносимую вместе с клеем.

С учетом всего вышесказанного имеем следующие зависимости:

q1=q1вн + q1нар, (2.7)

, (2.8)

, (2.9)

где q1нар - масса осмоленной стружки внутреннего и наружных слоев, кг/м³;

Iвн - доля связующего (по сухому остатку) во внутреннем слое плиты, Iвн = 10%;

Квн - концентрация смолы для внутреннего слоя, можно принять Квн = 55%;

k2 - коэффициент потерь при форматной обрезке плит, для проходных прессов k2 = = 1,02;

Iнар - доля связующего (по сухому остатку) в наружных слоях плиты, Iнар = 13,5%;

Кнар - концентрация смолы для наружных слоев, Кнар = 50%;

k1 - коэффициент потерь при шлифовании.

Коэффициент потерь при шлифовании определяется по формуле:

, (2.10)

где Sпл - заданная толщина плиты, Sпл = 14 мм;

д - припуск на шлифование, для отечественных многоэтажных прессов д = 1,5 мм;

iнар - объемная доля наружных слоев, %.

;

кг/м3;

кг/м3;

q1=418,83 + 349,32 = 768,15 кг/м3.

Потребность в сухой стружке перед смесителем q2 для наружных и внутренних слоев определяется по формулам:

, (2.11)

, (2.12)

где k3 - коэффициент потерь на главном конвейере, k3 =1,01;

k4 - коэффициент потерь при транспортировке стружки, k4 = 1,01;

k5 - коэффициент потерь стружки в смесителях, k5 = 1,02.

 кг/м³;

кг/м³.

Потребность в сырой стружке для внутреннего и наружных слоев перед сушилками q3, кг/м³, зависит от влажности стружки после стружечных станков и определяется по формулам:

, (2.13)

, (2.14)

где k6 - коэффициент потерь стружки при ее сушке и сортировке, для наружных слоев k6 =1,03, для внутреннего слоя k6 = 1,025;

wc - влажность стружки после стружечных станков, wc = 3%.

кг/м³;

кг/м³.

Потребность в щепе для получения стружки внутреннего слоя, кг/м3:

, (2.17)

где k7 - коэффициент потерь древесины при сортировании щепы и ее измельчении в стружку в центробежных стружечных станках, k7=1,06.

кг/м³.

Потребность в технологическом сырье (круглых лесоматериалах) для получения стружки наружных слоев q5, кг/м³, определяется по формуле:

, (2.18)

где k8 - коэффициент потерь сырья, возникающих при измельчении древесины в стружку и при доизмельчении стружки, k8 =1,06;

k9 - коэффициент потерь древесины при поперечной разделке длинномерного сырья на чураки, k9=1,01.

кг/м³.

2.3 Расчет расхода связующего

Основным связующим в производстве древесностружечных плит является карбамидоформальдегидная смола КФ-НФП с отвердителем в виде 20%-ного водного раствора хлористого аммония или сульфата аммония. Для наружных слоев может использоваться смола без отвердителя.

Необходимый расход связующего (по сухому остатку) определяется отдельно для каждого слоя:

; (2.19)

. (2.20)

кг/м³;

кг/м³.

Потребность в отвердителе (хлорид или сульфат аммония), аммиачной воде для увеличения времени отверждения связующего в наружных слоях плиты, карбамиде как акцепторе формальдегида, а также парафине для повышения гидрофобных свойств ДСтП, определяется в соответствии с принятой рецептурой клея.

Для всех слоёв рекомендуется на 100 массовых частей рабочего раствора связующего добавлять 4-6 массовых частей 20%-ного раствора отвердителя для всех слоев плит (1% по сухому остатку). В отвердитель для наружных слоев добавляется ещё и 25%-й водный раствор аммиака (NH4OH) в количестве 25-30 массовых частей (т.е. примерно 4-6 массовых частей на 100 массовых частей связующего по сухому остатку). Расход карбамида и парафина составляет примерно по 1% от массы раствора связующего.

Отвердитель:

кг.

Аммиачная вода (20%-я):

кг.

Парафин:

кг.

Карбамид:

кг.

2.4 Составление баланса древесины

Все расчеты по определению потребности в сырье и материалах удобно представить в единой таблице. Наряду с потребностью материалов на 1 м³ продукции на практике важно знать их потребность на годовую программу и часовой расход компонентов для настройки технологического оборудования.

Годовая потребность в каком-либо компоненте определяется по формуле:

, (2.21)

где qi - удельный расход компонента, кг/м³;

М - годовая мощность предприятия, м³.

Часовой расход материалов определяется по формуле:

, (2.22)

где Тэф - фонд эффективного времени работы оборудования, ч.

Таблица 2.1 - Потребность в материалах на производство стружечных плит

Материал	Расход на 1 м3 плит	Объем работ на программу	Часовой расход
	Параметр	кг/м3	м3/м3	т	м3	т/ч	м3/ч
1. Готовые шлифованные плиты	спл	600	1	60043,89	100073,16	8,19	13,66
2. Плиты до шлифования		656,4	1,094	65688,01	109480,02	8,96	14,94
3. Плиты до форматной обрезки		688,8	1,148	68930,38	114883,97	9,40	15,68
4. Ковер перед прессом	q1	768,15	-	76871,19	-	10,49	-
5. Осмоленная стружка наружных слоев	q1нар	349,32	-	34957,55	-	4,77	-
6. Осмоленная стружка внутреннего слоя	q1вн	418,83	-	41913,64	-	5,72	-
7. Сухая стружка наружных слоев	q2нар	265,33	-	26552,41	-	3,62	6,03
8. Сухая стружка внутреннего слоя	q2вн	356,55	-	35917,58	-	4,90	8,16
9. Смола для наружных слоев	q6нар	83,99	-	8405,14	-	1,14	-
10. Смола для внутреннего слоя	q6вн	62,28	-	6232,55	-	0,85	-
11. Сырая стружка для наружных слоев	q3нар	281,48	-	28168,59	-	3,84	6,20
12. Сырая стружка для внутреннего слоя	q3вн	376,42	-	37669,53	-	5,14	8,30
13. Щепа для стружки внутреннего слоя	q4	399	-	39929,19	-	5,45	8,80
14. Лесоматериалы для стружки наружных слоев	q5	301,35	-	30157,04	-	4,11	6,64

Объем плит до шлифования рассчитан умножением объема товарной продукции на коэффициент потерь при шлифовании Кш, равный отношению толщины нешлифованной плиты к толщине шлифованной плиты,

Кш = 15,5/14 = 1,094.

Объем плит до форматной обрезки увеличивается по отношению к предыдущей цифре на коэффициент потерь при форматной обрезке Кобр = 1,05.

Часовой расход щепы и лесоматериалов, м³, рассчитан делением массы древесины, кг/ч, q4 и q5 (при соответствующей влажности Wc) на плотность древесины сw при этой же влажности:

, (2.23)

, (2.24)

, (2.25)

где Wc - влажность поступающего сырья, Wc=60%;

Коб - коэффициент объемной усушки, Коб = 0,42;

сбаз - базисная плотность древесины данной породы или средневзвешенная плотность поступающего сырья, сбаз = 430 кг/м³.

кг/м³;

кг/м³;

кг/м³.

Эти данные позволяют рассчитать удельный расход сырья. Наиболее показателен расход, выраженный в килограммах абсолютно сухой древесины на 1 кг готовой продукции:

, (2.26)

где q04, q05 - расход щепы и технологического сырья соответственно, кг/м³, приведенный к влажности 0%:

; (2.27)

; (2.28)

кг/м³;

кг/м³;

спл - плотность плиты.

кг/кг.

2.5 Расчет оборудования при производстве древесностружечных плит

Производительность оборудования может находиться по справочным данным или рассчитываться аналитически. Режимные параметры рассчитываются для оборудования, имеющего возможность настройки (порционные весы, клееприготовительное оборудование, главный конвейер и т.п.).

Потребность в оборудовании определяется по формуле:

, (2.29)

где Qчас - объем работ (часовая потребность) станка или машины, м³/ч;

Пчас - часовая производительность, м3/ч.

2.5.1 Разделка сырья

Перед разделкой сырья необходимо предусмотреть поштучную подачу кряжей на участок раскроя их по длине, для этого применяют специальные разобщители.

Выбираем разобщитель ДЗЦ-10А. Техническая характеристика приведена в таблице Б.1 приложения Б.

При разделке сырья на мерные отрезки нужно иметь в виду, что эта операция не требуется при измельчении лесоматериалов в машинах с горизонтальной загрузкой. Слешерные установки применяют для получения мерных отрезков (обычно длиной 1 м) для дальнейшего измельчения в щепу в рубительных машинах с наклонной подачей (типа МРНП) или для получения стружки в стружечных станках типа ДС-6.

Выбираем слешерную установку типа ДЦ-10М. Техническая характеристика приведена в таблице Б.2 приложения Б.

Потребность в оборудовании на этом участке определяется по формуле:

. (2.30)

Исходя из технической характеристики станка, выбираем производительность 40 м³/ч.

Принимаем 1 станок с коэффициентом загрузки:

К =

2.5.2 Разделка толстомерного сырья

При раскалывании (разделке по толщине) объем толстых чураков диаметром более 80 см для сырья Сибирского и Дальневосточного регионов может составлять до 15% от всего объёма поставки.

Для переработки такого сырья необходимо использовать специальное дровокольное оборудование.

Принимаем станок ГК-8. Техническая характеристика станка приведена в приложении Б, таблице Б.3.

Потребность в оборудовании для раскалывания чураков определяется по формуле:

, (2.31)

где q5 - потребность в технологическом сырье, м³/ч;

Пчас - производительность оборудования, м³/ч.

Принимаем 1 станок.

К =

2.5.3 Получение щепы

Принимаем рубительную машину МР2-20. Техническая характеристика МР2-20 приведена в таблице Б.4 приложения Б.

Требующееся количество установок определяется по формуле:

, (2.32)

где q4 - потребность в технологической щепе, м3/ч;

Пчас - производительность рубительной машины, м3/ч.



Принимаем 1 рубительную машину с коэффициентом загрузки:

К =

2.5.4 Получение сырой стружки

Технологический процесс производства ДСтП разделен на два потока. Наружные и внутренний слои существуют отдельно, начиная от измельчения древесины до формирования ковра, поэтому при выборе оборудования следует обращать внимание на технологические особенности производства каждого потока.

Потребность в стружечных станках для получения стружки наружного и внутреннего слоя определяется по формуле:

, (2.33)

где Qчас - часовая потребность в стружке для наружного (внутреннего) слоя, кг, приведенная к абсолютно сухой стружке;

Пчас - производительность стружечного станка, кг/ч (по абсолютно сухой стружке), принимается из технической характеристики станка.

Потребность в сырой стружке для наружных и внутренних слоев плиты соответственно, кг:

, (2.34)

, (2.35)

где Коб - коэффициент объемной усушки древесины (или средневзвешенная величина при условии смеси пород).

кг/м³ = 3,41 т/ч;

кг/м³ = 4,56 т/ч.

Принимаем стружечный станок ДС-6 с ножевым валом Новозыбковского завода. Техническая характеристика станка указана в приложении Б, таблице Б.5.

Требующееся количество установок для получения стружки наружного слоя:

Принимаем 2 станка с коэффициентом загрузки:

Кнар =

Требующееся количество установок для получения стружки внутреннего слоя:

Принимаем 1 станок с коэффициентом загрузки:

Квн =

Для доизмельчения стружки наружных слоев принимаем станок ДМ-8А. Техническая характеристика станка указана в приложении Б, таблице Б.6.

Требующееся количество установок для доизмельчения стружки наружного слоя:

Принимаем 1 станок с коэффициентом загрузки:

Кнар =

2.5.5 Сушка и сортировка стружки

Потребность в сушилках необходимо рассчитывать отдельно для каждого потока (по наружным и внутреннему слою), принимая во внимание паспортную производительность сушилок по сухой древесине (кг/ч).

Принимаем агрегат комбинированной сушки стружки АКС-8. Техническая характеристика АКС-8 приведена в таблице Б.7 приложения Б.

Потребность в оборудовании на этом участке определяется по формуле:

, (2.36)

где Qчас - часовая потребность в сухой стружке (для наружных слоев - q2нар, для внутреннего слоя - q2вн), т/ч;

Пчас - производительность станка, т/ч (по сухой стружке), принимается из технической характеристики станка.

q2нар = 265,33 кг/м³ = 3,62 т/ч

q2вн = 356,55 кг/м³ = 4,90 т/ч

Количество агрегатов для сушки:

,

Принимаем 1 сушилку с коэффициентом загрузки:

Кнар =

.

Принимаем 1 сушилку с коэффициентом загрузки:

Квн =

Принимаем механическую сортировку ДРС-2. Техническая характеристика указана в приложении Б, таблица Б.8.

Количество сортировок:

,

Принимаем 1 сортировку с коэффициентом загрузки:

Кнар =

.

Принимаем 1 сортировку с коэффициентом загрузки:

Квн =

2.5.6 Приготовление и дозирование связующего

Оборудование для приготовления и дозирования связующего представляет собой комплексные установки для хранения, дозирования и смешивания компонентов клея.

Принимаем ДКС-2. Техническая характеристика указана в приложении Б, таблице Б.9.

Производительность насоса для подачи смолы (отдельно по внутреннему и наружным слоям), л/мин, может быть рассчитана по формулам:

, (2.37)

, (2.38)

где q6вн, q6нар - расход смолы для внутреннего и наружных слоев соответственно, кг/ч;

ссм - плотность смолы, в среднем составляет 1,25 кг/л.

л/мин;

л/мин.

Производительность насосов-дозаторов до 41 л/мин.

Требующееся количество установок для наружных слоёв:

Принимаем 1 установку с коэффициентом загрузки:

Кнар =

Требующееся количество установок для стружки внутренних слоёв:

Принимаем 1 установку с коэффициентом загрузки:

Кнар =

2.5.7 Хранение запасов щепы и стружки

Хранение запасов щепы и стружки производится в вертикальных бункерах, которые выполняют одновременно роль объемных дозаторов сыпучего материала для последующих технологических операций.

Производительность бункеров следует оценивать по пропускной способности дозирующих устройств, например винтовых конвейеров, в м³/ч. Объём работ для бункера равен потребности в соответствующем компоненте, выраженном в м³, при данной влажности сырья.

Кроме расчета потребности в бункерах и степени их загрузки, практически важно оценить период, в течение которого бункер способен обеспечить работу последующего оборудования при прекращении подачи материала в него (оперативное время). Такая ситуация часто возникает на предприятиях в связи с поломкой оборудования, настройкой машин, при перебоях в поставке сырья в выходные дни.

Принимаем бункер ДБО-80 для хранения щепы. Техническая характеристика указана в приложении Б, таблице Б.10.

Оперативное время бункера для щепы составит:

, (2.39)

где Vб - вместимость бункера, нас.м³;

Кзап - коэффициент заполнения бункера (в среднем 0,95);

Кп.д - коэффициент полнодревесности щепы (в среднем можно принять 0,4);

q4 - потребность в щепе, м³/ч.

ч,

Требующееся количество установок определяется по формуле:

, (2.40)

Принимаем 1 бункер с коэффициентом загрузки:

7%.

Принимаем бункер ДБО-60 для хранения стружки и пыли. Техническая характеристика указана в приложении Б, таблице Б.11.

Оперативное время бункеров для стружки и пыли, ч, определяется по формуле:

, (2.41)

где снас - насыпная плотность материала, кг/м³;

qi - потребность в материале, кг/ч (для бункеров, предназначенных для сырой стружки - q3вн и q3нар; для бункеров, предназначенных для сухой стружки - q2вн и q2нар).

Оперативное время бункеров для сырой стружки наружных слоев:

ч,

Требующееся количество установок определяется по формуле:

, (2.42)

Принимаем 1 бункер с коэффициентом загрузки:

%.

Оперативное время бункеров для сырой стружки внутреннего слоя:

 ч

Требующееся количество установок определяется по формуле:

, (2.43)

Принимаем 1 бункер с коэффициентом загрузки:

%.

Оперативное время бункеров для сухой стружки наружных слоев:

ч

Требующееся количество установок определяется по формуле:

, (2.44)

Принимаем 1 бункер с коэффициентом загрузки:

%.

Оперативное время бункеров для сухой стружки внутреннего слоя:

ч.

Требующееся количество установок определяется по формуле:

, (2.45)

Принимаем 1 бункер с коэффициентом загрузки:

%.

2.5.8 Дозирование стружки

Дозирование стружки перед смесителями должно быть весовым с точностью не ниже 4-5% и объемным. Порционные весы должны настраиваться на массу отвешиваемой порции и продолжительность одного цикла.

Принимаем весы ОДК 4-200А. Техническая характеристика ОДК 4-200А указана в приложении Б, таблице Б.12.

Расчетное время цикла, с, определяется по формуле:

, (2.46)

где m - масса порции, оптимальная 70-75 кг;

qi - потребность в сухой стружке соответствующего слоя, кг/ч (для внутреннего слоя - q2вн, для наружных слоев - q2нар).

с,

с.

Поскольку весы имеют фиксированную продолжительность цикла, то после выбора фиксированного значения tц, близкого к расчетному, следует уточнить массу отвешиваемой порции по формуле:

. (2.47)

Рассмотрим порядок расчета стружки для наружных слоев. Ближайшее время цикла, указанное в характеристике порционных весов ОДК 4-200А, составляет 60 с.

Тогда уточненная масса одной порции составит:

кг.

Рассмотрим порядок расчета стружки для внутренних слоев. Ближайшее время цикла, указанное в характеристике порционных весов ОДК4-200А, составляет 60 с.

Тогда уточненная масса одной порции составит:

кг.

Производительность весов, кг/ч составит:

. (2.48)

Для наружных слоев:

кг/ч,

,

%.

Для внутренних слоев:

кг/ч,

%.

Рассчитаем необходимое количество бункеров-питателей.

Принимаем выравнивающй бункер-питатель. Техническая характеристика выравнивающего бункера-питателя приведена в таблице Б.13 приложения Б.

Необходимое количество бункеров для наружных слоев:

.

Выбираем 1 бункер с коэффициентом загрузки:

%.

Для внутренних слоев:

.

Выбираем 1 бункер с коэффициентом загрузки:

%.

2.5.9 Смешивание стружки со связующим

При смешивании стружки со связующим объем материала, проходящего через смеситель, равен сумме объемов сухой стружки и связующего.

Выбираем смеситель ДСМ-7 с производительностью до 16 т/ч. Техническая характеристика ДСМ-7 приведена в таблице Б.14 приложения Б.

Потребность в высокооборотных смесителях (отдельно по каждому потоку) определяется по формуле:

, (2.49)

где Qчас - часовая потребность в осмоленной стружке (для наружных слоев - q1нар, для внутреннего слоя - q1вн), кг;

Пчас - производительность смесителя, т/ч.

Требующееся количество установок для внутренних слоёв:

.

Принимаем 1 установку с коэффициентом загрузки:

%.

Требующееся количество установок для стружки наружных слоёв:

.

Принимаем 1 установку с коэффициентом загрузки:

%.

2.5.10 Технологический расчёт главного конвейера

Технологический расчет главного конвейера заключается в определении его ритма и скорости формирующего конвейера. Ритм главного конвейера показывает время, в течение которого с конвейера сходит одна плита.

Для линий с прессами периодического действия имеем:

, (2.50)

где Тц - продолжительность цикла прессования в горячем прессе, мин;

n - число этажей пресса.

При использовании 20-этажного пресса с циклом прессования 6,4 мин ритм конвейера составит:

с.

Ритм конвейера, с, можно рассчитать, исходя из годовой программы предприятия, по следующей формуле:

, (2.51)

где Тэф - годовой эффективный фонд времени работы оборудования, ч;

Vпл - объем обрезной плиты, м;

Ки.к - коэффициент использования главного конвейера, Ки.к = 0,85;

М - годовая программа предприятия, м³.

с.

Скорость формирующего конвейера, м/мин, определяется по формуле:

, (2.52)

где lк - расстояние между рассекателями при поддонном прессовании или длина пакета при бесподдонном прессовании на конвейере, м.

м/мин.

Производительность линий, оснащенных проходными прессами, определяется скоростью подачи материала, которая должна быть постоянной на всем протяжении от формирующих машин до выхода горячей стружечной плиты из пресса.

Требуемая скорость подачи линии, м/мин, может быть определена по формуле:

, (2.53)

где Пчас - суммарная производительность всех формирующих машин (расход осмоленной стружки), кг/ч;

в, h - ширина и толщина необрезной, нешлифованной плиты, м;

спл - заданная плотность плиты, кг/м³.

м/мин.

2.5.11 Формирование стружечного ковра

Принимаем формирующую машину ДФ-6. Техническая характеристика приведена в таблице Б.15 приложения Б.

Масса отвешиваемой порции на каждой формирующей машине определяется по формуле:

, (2.54)

где q1i - часовой расход осмоленной стружки для каждого слоя, кг;

Nф.м - число формирующих машин для конкретного слоя, шт.;

n - число тактов срабатывания весов в минуту.

Для наружных слоев:

кг.

Для внутреннего слоя:

кг.

Потребность в оборудовании на участке формирования стружечного ковра (отдельно по потокам) определяется по формуле:

, (2.55)

где Qчас - часовая потребность в осмоленной стружке (для наружных и внутреннего слоев) кг;

Пчас - производительность формирующей машины, кг/ч.

Для наружных слоев:

.

Принимаем 2 машины с коэффициентом загрузки:

%.

Для внутреннего слоя:

.

Принимаем 2 машины с коэффициентом загрузки:

%.

2.5.12 Контроль массы пакета

Контроль массы пакета является важным этапом технологического процесса, так как он помогает держать стабильной плотность получаемой продукции.

Масса пакета должна выдерживаться с точностью не более ± 3 % от расчетной:

, (2.56)

где l, b - длина и ширина формируемого пакета, м;

h - толщина нешлифованной плиты, м;

Wп - влажность пакета (осмоленной стружки), можно принять в среднем 12%;

Wпл - влажность готовой плиты, Wпл = 8%.

кг.

Время цикла взвешивания должно быть существенно меньше ритма главного конвейера, на практике составляет 3-5 с.

2.5.13 Холодная подпрессовка

Производительность периодического холодного пресса для подпрессовки не рассчитывается, т.к его ритм работы должен быть на 2-3 с меньше ритма главного конвейера. Техническая характеристика ПР-5М приведена в таблице Б.16 приложения Б.

Скорость рабочего движения подвижного подпрессовочного пресса (с возвратно-поступательным движением) определяется по формуле:

, (2.57)

где Пчас - часовая производительность холодного пресса, м³;

b, h - ширина и толщина обрезной нешлифованной плиты, м.

м/мин.

2.5.14 Горячее прессование

Горячий пресс загружен на 100% по условиям расчета, так как его годовая производительность равна программе предприятия, а часовая производительность - часовой потребности в готовых плитах.

Необходимое давление в гидросистеме пресса, фиксируемое по манометру в МПа, должно составлять:

, (2.58)

где руд - удельное давление прессования стружечных плит в горячем прессе, руд = =1,8...2,2 МПа;

l, b - длина и ширина прессуемого пакета, мм. Обычно размеры пакета на 30...50 мм больше размеров чистообрезных плит;

dпл - диаметр плунжера гидравлического пресса, мм;

nпл - число плунжеров, шт;

з - коэффициент полезного действия гидросистемы пресса, ориентировочно з= =0,9.

Характеристика пресса ПР-6А приведена в таблице Б.17 приложения Б.

МПа.

2.5.15 Охлаждение плит

Охлаждение плит выполняется в веерных охладителях сразу после пресса с целью кондиционирования плит (приведения к температурно-влажностным условиям цеха) и частичной рекуперации тепла.

Ритм охладителя должен быть не более ритма работы главного конвейера.

Принимаем веерный охладитель ДЛКО 100. Техническая характеристика охладителя приведена в таблице Б.18 приложения Б.

2.5.16 Форматная обрезка

Объём работ для форматно-обрезного станка равен часовой производительности головного оборудования. Ритм работы станка должен быть не более ритма работы главного конвейера.

Принимаем форматно-обрезной станок ДЦ-11. Техническая характеристика ДЦ-11 приведена в таблице Б.19 приложения Б.

Производительность 4-пильного агрегата типа ДЦ-11 определяется по формуле:

, (2.59)

где l, b, h - размеры чистообрезной плиты, м;

kм - коэффициент машинного времени, kм = 0,85;

tц - время цикла обрезки одной плиты, с.

м³/ч.

Требующееся количество установок:

 (2.60)

.

Принимаем 1 установку с коэффициентом загрузки:

%.

2.5.17 Шлифование и сортировка древесностружечных плит

Принимаем станок ДКШ-1. Техническая характеристика ДКШ-1 приведена в таблице Б.20 приложения Б.

Производительность линии шлифования и сортирования стружечных плит определяется скоростью подачи плит в шлифовальный станок: