Проектирование камеры гидротермической обработки древесины

Участок 6;10 - поворот под углом 100 градусов

Участок 7 = 8 = 9 - внезапное сужение = сопротивление штабеля = внезапное расширение соответственно

Таблица 10 Скорость циркуляции агента сушки на участках камеры

· Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке, Па

Участок 1 - Вентилятор

где с - плотность воздуха, кг/м³, с = 0,88;

v - скорость циркуляции, м/с, v = 9,43;

ж - коэффициент местных потерь, ж = 0,8.

Участок 2;13 - Прямой участок

где о - коэффициент трения о стенки каналов и воздуховодов, для металлический каналов о = 0,016

v - скорость циркуляции, м/с, v = 2,17;

l - длина участка, м, l = 1,8;

u - периметр канала, м, u = 2(l+h₂) = 2(14,6+1,4) = 32;

f - площадь участка, м², f = 20,44.

Участок 3;12 - Поворот под углом 135 градусов

где ж - коэффициент местных потерь при повороте в 135 градусов,

ж = 0,25;

v - скорость циркуляции, м/с, v = 6,1.

Участок 4;4,1 - Калорифер

Находится по справочным данным в зависимости от весовой скорости, которая равна v_к = 3,34 м/с ; В итоге h_4;4,1 = 4,3*2 = 8,6

Участок 5;11 - Прямой участок

где о - коэффициент трения о стенки каналов и воздуховодов, для металлический каналов о = 0,016

v - скорость циркуляции, м/с, v = 6,61;

l - длина канала, м, l = 14,6;

u - периметр канала, м, u = 2(l+b) = 2(14,6+0,46) = 30,12;

f - площадь участка, м², f = 6,72.

Участок 6;10 - поворот под углом 100 градусов

где ж_пов - коэффициент местных потерь при повороте в 100 градусов,

ж_пов = 0,92;

v - скорость циркуляции, м/с, v = 6,61.

Участок 7 - внезапное сужение

где ж_суж - коэффициент местных потерь при внезапном сужении, при f/F=22,23/(19,5*2)=0,6, ж = 0,13;

v - скорость циркуляции, м/с, v = 2.

Участок 8 - сопротивление штабеля

где ж_габ - коэффициент местных потерь при проходе через штабель, при S=25 и при толщине досок в 19 мм , ж = 8,6;

v_габ - скорость агента сушки пере штабелем, м/с, v = V_ц/F_габ.шт = 44,46/19,5=2,28.

Участок 9 - внезапное расширение

где ж_расш - коэффициент местных потерь при внезапном сужении, при f/F = 22,23/(19,5*2) = 0,6, ж = 0,16;

v - скорость циркуляции, м/с, v = 2.

Суммарное сопротивление по кольцу циркуляции воздуха в камере:

· Выбор вентилятора

Вентилятор выбирается по производительности и по характерному напору (приведенному) по формуле:

По рисунку 3.8[2] выбираем вентилятор под номером 14 кпд которого равно з = 0,75

· Определение мощности и выбор электродвигателя, кВт

Определяется в зависимости от производительности и характерному напору:

В наши дни в лесосушильных камерах используется от двух до трех электродвигателей. Мощность электродвигателя для привода вентилятора, кВт определяется по формуле:

где k_з - коэффициент запаса мощности на пусковой момент при расчетной мощности электродвигателя, k_з = 1,1.

Таким образом, электродвигатель выбирается из таблицы 3.17[2] по расчётным данным. В данном проекте я выбираю электродвигатель модели 4A112MA8У3 с характеристиками:

Таблица 11 - Краткая характеристика электродвигателя 4A112MA8У3

1.5 Технология процесса сушки с выбором основным параметров, подсобных материалов и оборудования для формирования сушильных штабелей, дистанционного контроля за параметрами режима, промежуточных операций и автоматизации процесса сушки пиломатериалов

Технология процесса сушки начинается с одного из важнейших условий оптимальной эксплуатации сушильных камер и высокого качества сушки, а именно - это правильная укладка пиломатериалов в штабеля. При правильной укладке значительно снижается брак от коробления и растрескивания и улучшается равномерность просыхания пиломатериалов в штабеля. Штабель должен обязательно состоять из пиломатериалов одной породы древесины и одной толщины.

При сушке пиломатериалов камерного типа используют штабеля двух типов пакетный и цельный. В моем случае штабель цельный формирующийся вручную на лифте. Лифт подходит больше для небольших деревообрабатывающих и как в моем случае мебельных предприятий. Предназначен для облегчения ручного труда при формировании или разборке штабеля пиломатериалов на треках. Так как штабель камеры периодического действия УЛ-2 имеет высоту до 3-x метров, то со стороны укладки штабеля делается помост высотой 500 мм. Лифт расположен в приямке в которой опускается платформа по мере набора штабеля. В моем случае я выбираю лифт Л-6 характеристика которого находится в таблице 12.

Таблица 12 Техническая характеристика погрузочного лифта Л-6

Штабель имеет габаритные размеры соответствующие характеристикам камеры УЛ-2.

Таблица 12 Размеры штабеля камеры УЛ-2

Так как циркуляция воздуха является вертикальной, пиломатериалы укладываются без шпаций (сплошными рядами без промежутков). Пиломатериалы укладывают комлями в разные стороны. Горизонтальные ряды пиломатериалов в штабелях должны разделяться межрядовыми прокладками. Толщина прокладок равна 25 мм т.к. штабель высотой до 3 метров. Прокладки изготавливают из древесины хвойных или лиственных пород, не имеющей гнили или синевы. Влажность древесины для изготовления прокладок при сушке пиломатериалов до транспортной влажности не должна превышать 22%, а при сушке до эксплуатационной влажности 10%. Закатывается штабель в сушильную камеру с помощью траверсной тележки.

Проведение процесса сушки пиломатериалов характеризуется такими операциями как определение начальной и текущей влажности, назначение режима сушки, загрузка камеры и начальный прогрев древесины, управление сушильной камерой, контроль за режимом сушки и состоянием материала, влаготеплообработка древесины, кондиционирующая обработка древесины.

Начальную влажность определяют по секциям, а текущую по контрольным образцам, выпиливаемых из досок.

Режимом сушки называется расписание параметров сушильного агента. Стандартные режимы координированы по влажности древесины.

При сушке пиломатериалов применяют режимы с повышающей по ходу процесса жесткостью которая характеризует скорость испарения влаги материала в среде заданного этим режимом состояния. При повышении температуры и снижении степени насыщенности сушильного агента (воздуха) жесткость режима увеличивается. В начальной стадии при определенной температуре поддерживается высокая степень насыщенности, а затем при снижении влажности температура повышается, а степень насыщенности уменьшается. В зависимости от требований к качеству высушенного пиломатериала, режим может быть низкотемпературным или высокотемпературным. Так как пиломатериалы данные в задании высушиваются для мебельного производства то режим выбирается низкотемпературный, а значит использовать влажный воздух с температурой в начальной стадии ниже 100 градусов цельсия для нормальной категории, которая обеспечивает бездефектную сушку пиломатериалов при практически полном сохранении прочностных показателей с возможными незначительными изменениями цвета.

Загрузка камеры и начальный прогрев древесины проходит следующим образом. В камеру загружают штабеля уложенный в соответствии с правилами укладки. Первой технологической операцией после загрузки камеры является первоначальная обработка материала. Древесину прогревают до тех пор пока разность между температурами среды и в центре доски не достигнет 3-х градусов цельсия, после чего переходят к первой ступени режима сушки.

Для снятия или уменьшения остаточных внутренних напряжений, возникающих в древесине при сушке, проводят конечную и промежуточную обработку древесины в среде повышенной температуры и влажности. Для создания такой среды в сушильное пространство камеры УЛ-2 подают пар при включенных калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах.

Для выравнивания влажности древесины по объему штабеля и толщине пиломатериалов проводят кондиционирующую обработку. С этой целью с помощью калориферов и увлажнительных труб поддерживают такое состояние среды, при котором недосушенные сортименты подсыхают, а пересушенные увлажняются.

Затем выгруженные из камер штабеля с сухими пиломатериалами помещают в остывочное помещение ( склад), где их выдерживают в течении 1…6 суток. Из остывочного помещения пиломатериалы с помощью траверсной тележки подаются в отделение сортировки и пакетирования, а затем поступают в деревообрабатывающий цех.

1.6 Календарное планирование в сушильном цехе

Календарное планирование работы сушилок проводят с целью бесперебойного и своевременного выпуска сушильным цехом материала, требующегося производству. Календарный план составляют на месячный срок. Основой для разработки календарного плана служит заказ цехов, потребляющих высушенную древесину, в котором указывают, какие пиломатериалы, сколько и когда должен дать сушильный цех.

Для составления плана удобно пользоваться передвижным графиком, представляющим собой доску - планшет, пригодную для любого месяца.

Заключение

Разработан проект лесосушильного цеха для сушки пиломатериалов с годовой программой в количестве 19550 м³ с назначением для изготовления мебели. Предполагаемое место строительства - город Пенза.

К установке предложено 9 лесосушильных камер модели УЛ-2. Вместимость каждой из них составляет 31,8 м³. Проведены технологический, аэродинамический и тепловой расчеты камеры, чтобы оптимально качественно высушивать пиломатериал по спецификации. Для формирования и разборки штабелей, транспортирования, доставки пиломатериалов к камерам и на склады выбран один лифт и одна траверсная тележка.

Рассчитан календарный план на месяц (Сентябрь) для качественного и в заданный срок выполнения спецификации, а именно высушивания пиломатериалов из таких пород как сосна, пихта, береза, осина, бук.

Список использованной литературы

1. Богданов Е.С., Справочник по сушке древесины. - М.:Лесн. пром-сть, 1990. - 304 с.

2. Серговский П.С., Расев А.И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины.- М.: Лесн. пром-сть, 1987. - 360 с.

3. Акниншев С.И., Корнеев В.И. Проектирование лесосушильных камер и цехов. - Уч. Пособие. - С-Пб: ЛТА, 1992. 88с.

4. Соколов П.В. Проектирование сушильных и нагревательных установок для древесины. - М.:Лесн. пром-сть, 1965. - 33 с.

5. Шубин Г.С. Проектирование установок для гидротермической обработки древесины. - М.:Лесн. пром-сть, 1983. - 72 с.

6. Пухов А.К., Меркушев И.М. Конструкция и технико-экономические показатели лесосушильных камер. Уч. пособ. - М.:Лесн. пром-сть, 1984. - 70

Размещено на Allbest.ru