Разработка лесосушильного цеха на базе сушильных камер ВК-4
Устройство и принцип действия сушильной камеры ВК-4 и вспомогательного оборудования. Обоснование режимов сушки и влаготеплообработки древесины. Расчёт количества сушильных камер. Определение параметров агента сушки. Организация технологического процесса.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.08.2012 |
Размер файла | 599,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Реферат
Введение
1 Устройство и принцип действия оборудования
1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры ВК-4
1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудовани
2 Выбор и обоснования режимов сушки и влаготеплообработки
2.1 Выбор режимов сушки
2.2 Выбор режимов начального прогрева и влаготеплообработки
3 Технологический расчёт
3.1 Расчёт продолжительности цикла сушки
3.2 Расчёт количества сушильных камер
3.3 Разработка плана сушильного цеха
4 Тепловой расчёт
4.1 Определение массы испаряемой влаги
4.2 Определение параметров агента сушки
4.3 Определение расходов теплоты на сушку
4.3.1 Расход теплоты на начальный прогрев
4.3.2 Тепловые потери через ограждения
4.3.3 Суммарный расход теплоты
4.4 Определение расхода теплоносителя
5 Разработка технологического процесса
5.1 План сушильного цеха
5.2 Организация технологического процесса
5.3 Контроль технологического процесса
Заключение
Список используемой литературы
Реферат
Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 1 листа графического материала (А1).Пояснительная записка включает страниц 56, таблиц 13, рисунков 3, источников информации 9.
ПИЛОМАТЕРИАЛ, СУШКА, АГЕНТ СУШКИ, ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ, СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА, РЕЖИМ, КАЛЕНДАРЬ, ТЕХНОЛОГИЯ, ПЛАН ЦЕХА.
Целью курсового проекта является разработка лесосушильного цеха на базе сушильных камер ВК-4.
Изучено и описано устройство сушильной камеры ВК-4. Описано вспомогательное оборудование, даны их технические характеристики. Обоснованы и выбраны режимы сушки, начального прогрева, и влаготелообработок пиломатериалов из древесин: берёзы, ели и сосны. Выполнен технологический расчет. Установлено, что для выполнения программы необходимо 5 камер. Произведен выбор вспомогательного оборудования. На основании теплового расчета определена потребность сушильного цеха в паре. Для установки в камерах приняты калориферы пластинчатых и ребристых труб. Разработан план цеха и технологического процесса сушки пиломатериалов. Приведена методика контроля технологического процесса.
Введение
сушильный камера влаготеплообработка древесина
Сушка - это процесс удаления влаги из древесины путём испарения.
Физическая сущность процесса сушки заключается в том, что нагретый воздух направляется к сырому материалу при соприкосновении с которым он отдает свое тепло а сам охлаждается. Влага в древесине за счет восприятия тепла превращается в парообразное состояние.
Цель сушки: превращение древесины из природного сырья в промышленный материал, с конкретными улучшенными биологическими и физико-механическими свойствами.
Задачи процесса:
1. Придание древесине биологической стойкости.
2. Увеличение прочности древесины (сухая древесина лучше выдерживает механическую нагрузку).
3. Превращение природного материала в промышленный материал с одновременным улучшением качества высушиваемого материала в минимальные сроки.
Основные технологические цели, которые преследует сушка при высушивании древесного материала:
1.Уменьшение формоизменяемости и коробления материала.
2.Уменьшение веса древесины в 1,5 - 2 раза.
3.Предохранение древесины от поражений насекомыми, гнилью и грибами и прочими дереворазрушающими организмами.
4.Увеличение срока службы древесины.
5.Улучшение выполнения последующих технологических операций.
Для сушки пиломатериалов существуют следующие способы сушки древесины:
1.Конвективная газопаровая.
2.Конвективная атмосферная.
Газообразными агентами сушки могут быть:
- атмосферный воздух;
- топочные газы;
- водяной пар.
Исключительно велико значение качественной сушки древесины. Оно предопределяется необходимостью выработки предприятиями высококачественной продукции по всем показателям, а главное по ресурсу её эксплуатации.
Слабо контролируемый процесс сушки приводит так же к значительным убыткам из-за возникновения большого коробления высушиваемого материала, растрескивания, внутренних деформаций и снижения,в связи с этим, точности механической его обработки. Совершенно не допустимо нарушение технологии сушки пиломатериалов - досрочная выгрузка из камеры в недосушенном состоянии. Это приводит к нерациональному её использованию и обострению дефицитности древесины.
1. Устройство и принцип действия оборудования
1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры
Камера ВК-4, представлена рисунке 1, предназначена для сушки пиломатериалов из древесины хвойных и лиственных пород до эксплуатационной влажности в паровоздушной среде нормальными и форсированными режимами по 3 категории качества сушки.[1]
Камера ВК-4 относится к камерам периодического действия, выполненным в строительных ограждениях. Она является камерой с поперечно-вертикальной циркуляцией, осуществляемой непосредственно вентиляторами. В данной камере сушильный агент проходит через штабеля в поперечном (относительно длины досок) направлении, а траектория его кольцевого движения внутри камеры лежит в вертикальной плоскости. Побудителями циркуляции здесь служат осевые реверсивные вентиляторы 2. При вращении вентиляторов воздух совершает круговое движение поперек камеры, проходя последовательно через калориферы и штабель. Если циркуляция направлена по часовой стрелке, то в левой половине циркуляционного канала создается разрежение, а в правой напор. В этом случае левая часть циркуляционного канала служит для притока свежего, а правая для выхлопа части отработавшего воздуха. При реверсировании потока назначение каналов меняется на обратное.
Лесосушильная камера выполнена из монолитного железобетона толщиной 500 мм, утепленного газосиликатными блоками толщиной 150мм по ГОСТ 5742-76 и слоем пенопласта ПВ-1 толщиной 25 мм, защищенного снаружи листовым алюминием толщиной 1,5 мм. Горизонтальное перекрытие выполнено из железобетона толщиной 200 мм, утепленного сверху пенобетоном толщиной 400 мм и защищенного от проникновения влаги кровельным материалом (рубероидом) толщиной 8 мм.
В качестве гидроизоляции с внутренней стороны ограждений расположен слой стеклоткани толщиной 2 мм.
Каждая камера вмещает четыре штабеля (два по её длине, два по ширине), загрузка и выгрузка которых проводится по рельсовым путям.
Металлический ложный потолок разделяет камеру по высоте на две зоны - сушильную, куда закатываются укладываемые без шпаций штабеля и зону циркуляционного канала. В зоне циркуляционного канала установлено шесть реверсивных осевых вентиляторов серии У12-10
Для нагревания агента сушки в камере применяют пластинчатые калориферы КФС-11 5 , расположенные в верхнем рециркуляционном канале , и ребристые чугунные 3, расположенные между штабелями .
Теплоносителем является насыщенный водяной пар.
Циркулирующий агент сушки при движении через штабель изменяет своё состояние. Перед новым заходом в штабель первоначальное состояние сушильного агента восстанавливается при помощи нагревательных и воздухообменных устройств. Установленные калориферы с запасом обеспечивают подвод теплоты, необходимой для проведения процесса сушки и проведение начального прогрева.
Камера оборудована системой пропарки. Пропарочная перфорированная труба устанавливается вдоль циркуляционного канала. Помимо основного назначения она служит для пожаротушения.
Металлический ложный потолок перекрывает не всю ширину камеры, по всей длине боковых стен имеются отверстия, через которые агент сушки из циркуляционного канала попадает в сушильную зону. К недостаткам камеры ВК-4 с точки зрения аэродинамики можно отнести недостаточную ширину (675 мм) бокового циркуляционного канала между штабелем и боковой стеной камеры, что приводит к неравномерности распределения агента сушки по высоте штабеля. В проходах между продольными стенами и штабелями поставлены наклонные экраны, сужающие книзу сечение околоштабельных каналов, что способствует выравниванию скорости сушильного агента по высоте штабеля. При этом по данным межведомственных испытаний все же наблюдается неравномерное распределение скорости агента сушки по высоте штабеля: внизу штабелей скорость в среднем на 0,6 м/с меньше, чем вверху (скорость замеряли на выходе из второго штабеля). Коэффициент использования потока 60%. Это свидетельствует о неудовлетворительном экранировании разрывов между штабелями, между штабелями и ограждениями.
Отличительной особенностью камеры является конструкция вентиляторного узла, представляющего собой съемный вентиляторный блок. Привод вентилятора осуществляется от электродвигателя посредством цепной двухрядной передачи, теплоизоляционного щита, гидросистемы для смазки и охлаждения подшипников. Вентиляторно-приводные узлы, устанавливаемые в люках перекрытия являются съемными. Направляющая коробка крепиться на перекрытии камеры и служит для установки вентиляторного блока. Хотя вентиляторный узел может быть легко заменен, привод посредством цепной передачи необходимо отнести к конструктивным недостаткам данной камеры, так как цепные передачи при больших скоростях, особенно в условиях лесосушильных камер, работают неудовлетворительно.
Следует учесть и то, что такие вентиляторные блоки промышленность не производит.
Для воздухообмена при использовании для сушки нормальных и форсированных режимов камера оборудована приточно-вытяжной системой 4 и трубами, на которых установлены заслонки, сочлененные с электрическими исполнительными механизмами.
В зависимости от направления вращения вентилятора функции каналов изменяются. Реверсирование осуществляется прибором КЭП-12У.
Конструкция одностворчатых дверей 1 и откидных участков рельсов обеспечивает надежную герметизацию дверных проемов. Штабель формируется на подштабельной тележки 6 с помощью лифтов - подъёмников и перемещаются траверсной тележкой .
Для предотвращения коробления пиломатериалов камеры оборудованы пневмоприжимами, что позволяет сушить пиломатериалы в зажатом состоянии. Сила прижима в четыре тонны действует на штабель в течение всего процесса сушки, включая и период остывания пиломатериалов. Пневмоприжимы состоят из пневмоцилиндров и прижимной рамки, которые устанавливаются над штабелями. Под действием сжатого воздуха (4 атмосферы) происходит опускание поршня цилиндра и прижимной рамки, что обеспечивает зажатие штабелей. Обязательным условием при этом является вертикальная укладка одинаковых по толщине прокладок (строганных в угол). В борьбе с короблением помогает также замена треков подштабельными тележками с базой, равной размерам штабеля в плане. Тележки обеспечивают наибольшую прочность и жёсткость подштабельного основания.
Для наблюдения за пиломатериалом в процессе сушки в торцовых стенах камер устанавливаются иллюминаторы с освещением. Чтобы облегчить труд обслуживающего персонала и сократить время наблюдения за текущей влажностью пиломатериалов и взвешиванием контрольных образцов, разработано специальное устройство для закладки их в камеру без захода в неё. Устройство монтируется на торцовой стене камеры со стороны коридора управления.
Закладные детали для прохода паровых труб, психрометрического устройства приточно-вытяжных труб, герметизируются во время строительных работ.
В камере ВК-4 предусматривается автоматическое регулирование температуры и психрометрической разности агента сушки с помощью регулирующих приборов 7.
Производительность камеры при форсированных режимах около 6800м3 условного материала в год.
Техническая характеристика сушильной камеры ВК-4 представлена в таблице1.
Таблица 1 - Характеристика сушильной камеры ВК-4
Показатели |
Значения |
|
1. Габаритные размеры штабелей, мм Длина Ширина Высота |
6500 1800 2600 |
|
2. Число штабелей, загружаемых в камеру, шт. |
4 |
|
3. Ёмкость камеры в условном материале, м3 |
57,6 |
|
4. Годовая производительность, м3; при режиме: Форсированный Нормальный |
6000 4400 |
|
5. Побудитель циркуляции сушильного агента |
Осевой реверсивный вентилятор серии У12 №10 |
|
6. Число вентиляторов, шт. |
6 |
|
7. Установленная мощность, кВт |
21; 16,6; 14,2; |
|
8. Скорость циркуляции сушильного агента через штабель, м/с |
2 - 3 |
|
9. Удельный расход электроэнергии, кВт, при режиме: Форсированный Нормальный |
36,4 40 |
|
10. Характеристика теплового оборудования |
Пластинчатые и ребристые трубы |
|
11. Средний расход пара, кг/час при режиме: Форсированный |
450 |
|
Нормальный |
369 |
|
12. Габаритные размеры, мм Длина Ширина Высота |
14400 6200 5210 |
1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования
Траверсная тележка (рисунок 2) движется вдоль фронта сушильных камер по рельсам, уложенным в специальном углублении - траверсной траншее. Штабель закатывают на траверсную тележку по уложенному на ее платформе рельсовому пути. Уровень рельсов этого пути точно соответствует уровню головки рельсов транспортных и камерных путей. Тележка со штабелем перемещается вдоль фронта камер и останавливается против камеры, подлежащей загрузке. После этого штабель перекатывают с тележки в камеру. Из камеры штабель выгружают в обратном порядке.
Тележка состоит из двух сварных рам, покрытых рифленой листовой сталью. Одна рама является грузовой платформой, другая - платформой машиниста. На платформе машиниста устанавливаются лебедка привода передвижения тележки и пульт управления. К грузовой платформе приварены два рельса 8 типа Р18 на расстоянии между ними 1000мм. Грузовая платформа имеет 8 катков, четыре из них ведущие. Эти катки сидят на одном валу 5. На ободах ведущих катков имеются шестерни, находящиеся в зацеплении с шестернями приводного вала.
Привод механизма передвижения и ведущий вал связаны цепной передачей. Привод механизма передвижения тележки 4 состоит из электродвигателя, электромагнитного тормоза и редуктора.
Лебедка 2 состоит из электродвигателя, редуктора 3, открытой зубчатой передачи и барабана. Трос, закрепленный одним концом на барабане лебедки, проходит под грузовой платформой и с противоположной стороны ее, огибая блоковую батарею 6, состоящую из одного горизонтального и двух вертикальных блоков, выводится на эту платформу. На конце троса вплетается крюк. Для управления тележкой имеются контроллеры 1 и кнопочный пост.
Техническую характеристику траверсной тележки ЭТ-6,5-15 представим в таблице 2.
Таблица 2 Техническая характеристика траверсной тележки ЭТ-6.5-15
Показатель |
Значение |
|
1. Грузоподъемность, т |
15 |
|
2. Допускаемые размеры штабеля для перевозки на специальных тележках, мм: длина ширина высота |
6500 1800 3000 |
|
3. Скорость передвижения тележки, м/мин |
21,66 |
|
4. Скорость передвижения троса лебедки, м/мин |
7,92 |
|
5. Максимальное тяговое усилие на тросе лебедки, кН |
7,8 |
|
6. Общая установленная мощность, кВт в том числе: передвижение тележки лебедки |
9 5 4 |
|
7. Количество рельсовых путей для тележки, шт |
4 |
|
8. Габаритные размеры тележки, мм: длина ширина высота общая от головки рельса высота между головками нижнего и верхнего рельсов |
3900 6490 1660 215 |
|
9. Масса тележки, кг |
3000 |
Рисунок 2-Траверсная тележкаЭТ-6.5-15
Лифт предназначен для облегчения ручного труда при формировании или разборке штабеля пиломатериалов на треках или подштабельной тележке . Лифт рассчитан на формирование сушильного штабеля длиной до 6500 мм , шириной до 1800 мм и высотой до 2600 мм .
Для формирования штабеля высотой 3 м необходимо сделать помост высотой 500мм со стороны укладки штабеля. Лифт расположен в приямке, в который опускается платформа 1 по мере набора штабеля. Платформа поднимается и опускается с помощью четырёх подъёмных винтов 4,6, приводимых во вращение от привода 5 через систему коробок конических передач 3, находящихся на дне приямка.
Опоры каждого подъёмного винта монтируют на стойке 2 и коробке конической передачи. Стойки соединены между собой поперечными элементами и образуют жесткую раму. Гайки на подъёмных винтах жестко связаны с подъёмной платформой. Крайние верхнее и нижнее положения платформы фиксируются конечными выключателями.
Схема лифта Л-6,5-15 представлена на рисунке 3
Техническая характеристика лифта Л-6,5-15 представлена в таблице 3.
Таблица 3 Техническая характеристика лифта Л-6,5-15
Показатель |
Значение |
|
1. Грузоподъемность |
15 |
|
2. Габариты подъемной платформы, мм: длина ширина |
6900 2200 |
|
3. Ход платформы, мм |
2600 |
|
4. Наибольшая высота от уровня головки рельса пола до верха рельса на платформе, мм |
715 |
|
5. Расстояние между стойками подъемных винтов, мм: по длине по ширине |
5000 2480 |
|
6. Скорость перемещения платформы, м/с |
0,0104 |
|
7. Мощность электродвигателя АО2-61-6 исп. М 101, кВт |
10 |
|
8. Габариты приямка, мм: длина ширина высота |
7000 3000 3115 |
|
9. Масса, кг |
2930 |
Рисунке 3-Схема лифта Л-6,5-15
2. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки
2.1 Выбор режимов сушки
В зависимости от требований, предъявляемых к качеству высушенной древесины, пиломатериалы могут высушиваться режимами различных категорий по температурному уровню: мягкими (М), нормальными (Н), форсированными (Ф) и высокотемпературными (ВТ). Режимы М, Н, Ф относятся к режимам низкотемпературного процесса[3].
В зависимости от назначения пиломатериалов (мебельное производство) и вида камеры (ВК-4) выбирается категория качества вторая и нормальный режим сушки. Вторую категорию качества используют для сушки пиломатериалов до эксплуатационной влажности, обеспечивающая точную механическую обработку деталей и узлов, квалифицированных изделий (мебель, столярные изделия, внутреннее оборудование пассажирских судов и вагонов), в связи с этим и выбирается вторая категория качества сушки. При сушке до эксплуатационной влажности по второй категории качества могут применяться нормальный, форсированный и высокотемпературный режимы сушки. Нормальный режим сушки выбирается, потому что он сохраняет прочность древесины на изгиб, растяжение и сжатие и не снижает прочность на скалывание, но возможно небольшое потемнение верхнего слоя древесины. Сушка древесины при этом проводится быстрее, чем при сушке мягким режимом, а форсированный и высокотемпературный режимы не дают требуемого качества, так как снижают прочность на скалывание, что не допустимо в мебельном производстве, также дают значительное потемнение.Режимы низкотемпературного процесса сушки пиломатериалов в камерах периодического действия определяются по таблице 1 (для сосны, ели, пихты, кедра), по таблице 2 (для лиственных пород). Номер режимов сушки пиломатериалов хвойных пород устанавливается в зависимости от их толщины, а для лиственных пород по таблице 4 в зависимости от породы, толщины и назначения пиломатериалов.
Выбранные режимы сушки представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Режимы сушки
Порода |
Толщина п/м |
Номер и индекс режима |
Номер ступени режима |
Изменение влажности древесины на каждой ступени, % |
Параметры режима |
|||
t оC |
?tоC |
ц |
||||||
Берёза |
40 |
4-В |
1 2 3 |
90-30 30-20 20-12 |
75 80 100 |
5 9 29 |
0,80 0,66 0,31 |
|
Ель |
40 |
5-Н |
1 2 3 |
60-35 35-25 25-12 |
73 77 96 |
5 9 28 |
0,80 0,66 0,31 |
|
Сосна |
60 |
5-Н |
1 2 3 |
60-35 35-25 25-10 |
71 75 94 |
4 8 27 |
0,83 0,70 0,32 |
2.2 Выбор начального прогрева и влаготеплообработки
Начальный прогрев проводится для интенсивного прогрева древесины перед сушкой в камере создаётся высокая степень насыщенности среды при повышенной, по сравнению с первой ступенью режима сушки, температуре.
Температуру среды при прогреве пиломатериалов мягких хвойных пород поддерживают в зависимости от толщины и категории режима сушки. При прогреве пиломатериалов других пород устанавливают температуру среды выше, чем на первой ступени режима сушки: для лиственницы и твёрдых лиственных пород - на 5 оС, а для мягких лиственных пород - на 8 оС, но в обоих случаях температура не должна быть выше 100 оС.
Психрометрическую разность при начальном прогреве поддерживают на уровне 0,5 - 1,5 оС. Во время прогрева в камеру подаю пар через увлажнительные трубы при включенных калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах. На прогрев древесины расходуется много пара, поэтому проводить начальный прогрев одновременно во многих камерах сушильного блока не рекомендуется. Ориентировочно длительность начального прогрева определяю из расчета 1 час на каждый сантиметр толщины материала.
Промежуточная влаготеплообработка непроводится.
Конечная влаготеплообработка проводится с целью снятия остаточных внутренних напряжений. Конечной влаготеплообработке подвергают пиломатериалы, высушиваемые по 2 категории качества. Во время обработки температуру среды поддерживают на 8 оС выше, чем температура на последней ступени режима, но не выше 100 оС. Психометрическая разность устанавливается 0,5-1 оС. Продолжительность конечной влаготеплообработки принимается по таблице.
Температура начального прогрева для берёза определяется по формуле:
t НП=t+5, оС
где t НП - температура начального прогрева древесины;
t - температура первой ступени сушки (определена в таблице 4)
t НП=75+5=80 оС
Температура конечной влаготеплообработки определяется по формуле:
t КВТО=t+8, оС
где t НП - температура конечной влаготеплообработки древесины;
t - температура третий ступени сушки.
t КВТО=80+8=88оС
Пара метры начального прогрева и влаготеплообработки представлены в таблице 5.
Таблица 5Начальный прогрев и влаготеплообработка
Порода |
Режим сушки |
Наименование обработки |
Параметры |
||||
t оC |
?tоC |
Т |
W,% |
||||
Берёза |
4-В |
НП ПВТО КВТО |
80 - 88 |
0,5-1,5 - 0,5-1 |
4 - 12 |
90 - 12 |
|
Ель |
5-Н |
НП ПВТО КВТО |
85 - 100 |
0,1-1,5 - 0,5-1 |
4 - 6 |
60 - 12 |
|
Сосна |
6-Н |
НП ПВТО КВТО |
80 - 100 |
0,5-1,5 - 0,5-1 |
6 - 9 |
60 - 12 |
3. Технологический расчет
3.1 Расчет продолжительности цикла сушки
Расчёт продолжительности сушки в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе.[3]
Общая продолжительность сушки фактического и условного материалов, включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находится по формуле:
ф = фисх*Ар*Ац*Ав*Ак*Ад, ч
гдефисх - исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы и размеров нормальным режимом от начальной влажности 60% до конечной влажности 12% в камерах с реверсивной циркуляцией средней интенсивности, ч;
Ар, Ац, Ав, Ак, Ад - коэффициенты, учитывающие категорию режимов сушки Ар, интенсивность циркуляции Ац, начальную и конечную влажности Ав, качество сушки Ак, длину материала Ад.
Значение Ад принимается для пиломатериалов равным 1.
а) рассчитывается продолжительность сушки для берёзы 40*150 мм.
фисх находится по таблице 9, находится пересечение толщины и ширины пиломатериалов,
фисх = 105(ч)
Ац =0,83 (на пересечении с Vмат равной 2,0 м/с для камеры ВК-4 таблица 11)
Ар = 1 - для нормального режима сушки.
Ак = 1,05 - для 3 категории качества сушки
Определяется коэффициент Ав. В таблице 13 находим пересечение конечной и начальной влажности, Ав = 1,25
ф =105*1*0,83*1,05*1,25*1=114(ч)=4,75(суток)
б) рассчитывается продолжительность сушки для ели 40*180 мм.
фисх =88(ч)
Ац= 0,78
Ар=1- для нормального режима сушки.
Ак=1,0,5 - для 3 категории качества.
Определяется коэффициент Ав. В таблице 13 находится пересечение конечной и начальной влажности, Ав = 1
ф=88*1*0,78*1*1,05*1=72(ч)=3(суток)
в) рассчитывается продолжительность сушки для сосны 60*180 мм.
фисх =125(ч)
Ац =0,87
Ар =1 - для нормального режима сушки.
Ак =1,05 - для 3 категории качества сушки.
Определяется коэффициент Ав.
В таблице 13 находим пересечение конечной и начальной влажности, Ав =1
ф =125*1*1,05*1*1*0,87=114,5(ч)=4,7(суток)
г) рассчитывается продолжительность сушки условного материала.
фисх =88(ч)
Ац =0,78
Ар =1 - для нормального режима сушки.
Ак =1,15 - для 2 категории качества сушки.
Определяется коэффициент Ав. В таблице находим пересечение конечной и начальной влажности, Ав =1
ф =88*1*1,15*1*1*0,78=78,9(ч)=3,2(суток)
Рассчитывается продолжительность оборота камеры при сушке пиломатериалов в камере ВК-4.
фоб = ф + фз.р,(сут)
гдеф - продолжительность сушки (сут).
фз.р- продолжительность загрузки и разгрузки камеры, принимается равной 0,1 суток при механизированных способах загрузки.
Для берёза фоб =4,75+0,1=4,85(сут)
Для ели фоб=3+0,1=3,1(сут)
Для сосны фоб=4,7+0,1=4,8(сут)
Для условного материала фоб=3,2+0,1=3, (суток)
Результаты расчётов свожу в таблицу 6.
Таблица 6 Расчет продолжительности сушки и оборота камеры
Характеристики пиломатериалов |
Категория качества сушки |
Категория режима |
фисх, ч |
Коэффициенты |
фсуш |
фоб |
||||||||||
Порода |
Толщина, мм |
Ширина, мм |
Влажность,% |
Ар |
Ац |
Ак |
Ав |
Ад |
ч |
сут |
сут |
|||||
Wн |
Wк |
|||||||||||||||
Берёза |
40 |
160 |
90 |
12 |
3 |
Н |
105 |
1 |
0,83 |
1,05 |
1,25 |
1 |
114 |
4,75 |
4,85 |
|
Ель |
40 |
180 |
60 |
12 |
3 |
Н |
88 |
1 |
0,78 |
1,05 |
1 |
1 |
72 |
3 |
3,1 |
|
Сосна |
60 |
180 |
60 |
12 |
3 |
Н |
125 |
1 |
0,87 |
1,05 |
1 |
1 |
114,5 |
4,7 |
4,8 |
|
Условный материал |
40 |
150 |
60 |
12 |
2 |
Н |
88 |
1 |
0.78 |
1.15 |
1 |
1 |
78.9 |
3.2 |
3.3 |
Объём подлежащих сушке пиломатериалов (Фi) переводится в объём условного материала (Уi) по формуле:
Уi =Фi ЧКфЧКе, м3 усл
Где Фi - объём подлежащих сушке фактических пиломатериалов заданных в спецификации, м3;
Кф - коэффициент продолжительности оборота;
Ке - коэффициент вместимости камеры.
Кф =фоб.ф/фоб.усл
фоб.ф - продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала, сут.
фоб.усл - продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, сут.
Ке =Еусл/Еф=вусл/вф
Где Еусл - вместимость камеры на условном материале, м3;
Еф - вместимость камеры на материале заданной характеристики, м3;
вусл - объёмный коэффициент заполнения штабеля условным материалом;
вф - объёмный коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом.
Переводим фактический объём берёзы в условный объём.
Находим объёмный коэффициент заполнения штабеля.
в=вдЧвшЧввЧ((100-У0)/100)
где вд, вш, вв-линейные коэффициенты заполнения штабеля по его длине, ширине, высоте.
У0=k0*(wн-wк), %
где У0- объёмная усушка древесины;
k0- коэффициент усушки;
wн- начальная влажность древесины;
wк- конечная влажность древесины.
вд=1
вв=S/S+Sпр,
где S- толщина пиломатериалов, мм;
Sпр - толщина прокладок, (25 мм).
Находим условный коэффициент заполнения штабеля:
Вусл=вдЧвшЧввЧ((100-У0)/100)
Для условного материала вд = 1
Для сосны
У0=3,52
вв=40/(40+25)=0,6
вш=0,9 - т.к. доски обрезные со способом укладки без шпаций.
Вусл=1Ч0,9Ч0,6Ч((100-3,52)/100)=0,48
Фактический коэффициент заполнения штабеля.
Для берёзы:
вд=1,
вв=40/(40+25)=0,6,
У0=4,32,
вш=0,9,
в=1Ч0,9Ч0,6Ч((100-4,32)/100=0,5.
Для ели:
вд=1,
вв=40/(40+25) =0,6,
вш=0,9,
У0=3,44,
в=1Ч0,9Ч0,6Ч((100-3,44)/100)=0,5.
Для сосны:
вд=1,
вв=60/(60+25)=0,7,
вш=0,9,
У0=3,52,
в=1Ч0,7Ч0,9Ч((100-3,52)/100)=0,6.
Переводим фактический объём берёзы в условный объём.
Кф=4,85/3,3=1,4,
Ке=0,48/0,5=0,96,
Уi=6000Ч1,4Ч0,9 =8064(м3)
Переводим фактический объём ели в условный объём.
Кф=3,1/3,3=1,
Ке=0,48/0,5=0,96,
Уi=8600Ч1Ч0,96=8256(м3)
Переводим фактический объём сосны в условный объём.
Кф =4,8/3,3=1,5,
Ке =0,48/0,6=0,8,
Уi =10900Ч1,5Ч0,8=13080(м3)
Таблица 7. Перевод объема фактических пиломатериалов в объем условного материала
Характеристика материала |
Продолжительность оборота камеры, сут |
Коэффициенты |
Объем пиломатериалов, м3 |
||||||||
Порода |
Толщина, мм |
Ширина, мм |
фоб.ф (сут) |
фоб.усл (сут) |
Kф |
в.ф |
в.ус |
Ке |
Заданный Ф |
В усл. материале У |
|
Берёза |
40 |
160 |
4,85 |
3,3 |
1,4 |
0,5 |
0,48 |
0,96 |
6000 |
8064 |
|
Ель |
40 |
180 |
3,1 |
3,3 |
1 |
0,5 |
0,48 |
0,96 |
8600 |
8256 |
|
Сосна |
60 |
180 |
4,8 |
3,3 |
1,5 |
0,6 |
0,48 |
0,8 |
10900 |
13080 |
3.2 Расчет количества сушильных камер
Нормативная годовая производительность камеры на условном материале рассчитывается по формуле:
Пу =335/фоб.усл ЧвуслЧГ, м3/год,
где 335-плановая продолжительность работы камеры в течение календарного года с учетом необходимости их периодического ремонта (сутки);
Г- габаритный объем всех штабелей в камере, м3 .
Г= LЧBЧHЧm,
где L,B,H - габаритные размеры штабеля (длина, ширина, высота), м;
m - число штабелей в камере;
Г=6,5Ч1,8Ч2,6Ч4=121,6(м3),
Пу=335/3,3Ч0,48Ч121,6=5926(м3/год).
Расчёт требуемого количества камер:
Требуемое количество камер рассчитывается по формуле:
n=У/Пу
где У-общий объём условного материала, м3 усл. Пу-годовая производительность одной камеры в условном материале, м3усл/год.
Принятое количество камер определяется округлением n до ближайшего целого числа.
n=(13080+8256+8064)/5926=4,9,
Принимаем к строительству 5 четырёхштабельных камер.
3.3 Разработка плана сушильного цеха
Планировка цеха должна обеспечивать рациональную организацию всего технологического процесса в цехе, механизацию трудоёмких погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, соблюдение требований техники безопасности и санитарных норм.
Состав основных участков и помещений цеха зависит от применяемого типа камер принятые способов и механизмов по формированию и расформированию сушильных штабелей, а так же от планируемой работы и мощности цеха.
Основы для расчёта площади сушильного цеха служит площадь всех сушильных камер, определяемая исходя из конструкций камеры и их потребного количества определённого в технологическом и составляющая в среднем 25,9% от общей площади цеха.
Fк=l*b*m, м2
Где l- длинна сушильной камеры;
b - ширина сушильной камеры;
m - количества сушильных камер.
Fк=14,4 Ч 6,2 Ч 5 = 446,4м2
Fцеха=Fк*100/25,9%,
де Fк - общая площадь сушильных камер;
25,9% - среднее от общей Sцеха;
Ориентировочная площадь цеха принимается
Fцеха=446,4*100/25,9=1728 м2.
4. Тепловой расчёт
4.1 Определение массы испаряемой влаги
Цель теплового расчета в паровых сушилках состоит в определении расходов тепла и пара, выборе типа конденсатоотводчиков.
В качестве расчетного материала принимаю обрезные доски ель Т=40 мм. Расчет ведётся по 2-ой ступени сушки.
Количество испаряемой влаги измеряют в двух вариантах [3]:
а) Количество влаги испаряемой из 1м3 древесины:
М1 м3=сб*( Wн-Wк)/100, кг/м3
где сб -базисная плотность древесины, кг/м3;
Wн-Wк- соответственно начальная и конечная влажность,%.
Для ель: сб = 365 кг/м3.
М1 м3=365*(60-12)/100=175,2 кг/м3
б) Масса влаги, испаряемой из древесины в единицу времени:
Мр=М1*Г* в*Ак/(3600* фсуш), кг/с
где Г- габаритный объём всех штабелей в камере, м3;
Ак- коэффициент, учитывающий качество сушки.
фсуш=ф-(фн.п.+ фПВТО+ фКВТО), ч
фсуш=72-(6+4)=62
Мр=175,2*121,6*0,5*1,05*/(3600*62)=0,05 кг/с
4.2 Определение параметров агента сушки
Определение параметров агента сушки на входе в штабель [3]:
1.Парциальное давление пара в воздухе:
Рп1= Рн1*ц1 , Па
где Рн1-давление насыщенного пара при температуре t1,Па.
Определяю по таблице Рн1=44000,Па
Рп1=44000*0,66=29040 Па
2.Влагосодержание воздуха:
d1=622*( Рп1/(100000 - Рп1)), г/кг
d1=622*(29040/(100000-29040))=254,6 г/кг
3.Теплосодержание воздуха:
JI=1.0t+0,001d1*(1.93t1+2490), кДж/кг
JI=1*73+0,001*254,6*(1,93*77+2490)=744,8 кДж/кг
4.Удельный объём воздуха:
V1=4,62*10-6*(t1+273)*(622+d1),м3/кг
V1=4,62Ч10-6*(77+273)*(622+254,6)=1,4м3/кг.
5. Плотность воздуха:
с1 =349-(132*d1/(622+d1))/(273+t1), кг/ м3
с1=349-(132*254,6/(622+254,6))/(273+77)=0,8 кг/ м3.
Параметров агента сушки на входе в штабель представлены в таблице 9.
Таблица 9 - Параметры агента сушки на входе в штабель
Наименование |
Обозначение |
Единица измерения |
Значения |
|
1.Температура 2.Относительная влажность 3.Влагосодержание 4.Теплосодержание 5.Парциальное давление пара 6.Плотность 7.Удельный объём |
t1 ц1 d1 J1 Pn1 с1 V1 |
оС - г/кг кДж/кг Па кг/м3 м3/кг |
77 0,66 254,6 744,8 29040 0,8 1,4 |
Определение объёма циркулирующего агента сушки и его параметров на выходе из штабеля:
Камеры периодического действия. Низкотемпературный процесс. Объем циркулирующего по штабелю агента сушки Vшт и температурный перепад в штабеле ?tшт взаимосвязаны между собой: чем выше скорость циркуляции, тем меньше ?tшт. Высокие значения ?tшт свидетельствуют о неравномерности просыхания материала, что влияет на качество сушки. Поэтому значение ?tшт не должно превышать величины ?t на первой ступени режима. Объем циркулирующего в единицу времени в штабеле агента сушки определяется по формуле:
Vшt =m*Vмат*Fж.с.шт,м3/с
где m- количество штабелей в плоскости, перпендикулярной направлению потока воздуха(принимаем два штабеля).
Vмат - скорость циркуляции по материалу, соответствующая той, которая была принята при определении продолжительности сушки в технологическом расчете, м/с;
Fж.с.шт - площадь живого сечения штабеля (свободная для прохода агента сушки) , м2.
Fж.с.шт = L*H*(1-вд*вв), м2
где L,H - длина и высота штабеля, м;
вд, вв - коэффициент заполнения штабеля по длине и высоте, определяются соответственно по формулам.
Fж.с.шт =6,5*2,6*(1-1*0,6)=6,8 м2
Vшt=2*2*6,8=27,2м3/с.
Влагосодержание агента сушки на выходе из штабеля определяют по формуле:
d2=1000/gшт+d1, г/кг
где gшт - удельный расход циркулирующего агента сушки (по сухой массе) на 1 кг испаряемой влаги, кг сух.возд./кг влаги:
gшт=Gшт/Мр; кг сух.возд/кг влаги
где Gшт - масса циркулирующего по материалу агента в единицу времени:
Gшт=Vшт/V1, кг/с
где V1 - приведенный удельный объем (принимается по Jd-диаграмме, по t1 и ц1 по расчетной ступени режима).
Gшт=27,2/1,4=19,5 кг/с
gшт=19,5/0,039=500 кг сух.возд/кг влаги
d2=1000/500+254,6=256,6 г/кг
Остальные параметры сушильного агента на выходе из штабеля можно определить по аналогичным формулам, по которым определяли состояние сушильного агента на входе в штабель.
t2=t1-((d2-d1)/(0,4+0,0003(d2+d1))), C0
t2=77-((256,6-254,6)/(0,4+0,0003(256,6+254,6)))=72,1C0
Рп2=(d2* 100000)/ (622 + d 2 ), Па
Рп2= (256,6*100000)/(622 +256,6) = 29205,6 Па
J2=1,0*73+0,001*254,6(1,93*77+2490)=744,8 кДж/кг
V2=4.62*10-6(273+72,1)*(622+256,6)=1,4 м3/кг.
p2=(349-(132*256,6)/(622+256,6))/(273+72,1)=0,9 кг/м3.
Рн2 = 40000 Па
ц2 = Рп2 / Рн2,
ц2= 29205,6/40000 = 0,73
Таблица 9 - Параметры агента сушки на выходе из штабеля
Наименован ие |
Обозначение |
Единица измерения |
Значения |
|
1.Температура 2.Относительная влажность 3.Влагосодержание 4.Теплосодержание 5.Парциальное давление пара 6.Плотность 7.Удельный объём |
t2 ц2 d2 J2 Pn2 с2 V2 |
С0 - г/кг кДж/кг Па кг/м3 м3/кг |
72,1 0,73 256,6 744,8 29205,6 0,9 1,4 |
4.3 Определение расходов теплоты на сушку
4.3.1 Расход теплоты на начальный прогрев
Расходы тепла на прогрев 1 м3 древесины для зимних условий:
qпр.1м3 зим = qпр.1 кг. зим.* pwн, кДж/м3
где qпр.1кг зим - затраты тепла на прогрев 1 кг влажной древесины в зимних условиях, кДж/м3; Определяется по диаграмме рис. 3 приложения, как сумма абсолютных теплосодержаний древесины заданной начальной влажности при нагреве от температуры tрасч.зим до температуры tпр. Температуру tрасч.зим определяю по таблице 32 приложения:
pwн - плотность древесины расчётного материала при заданной начальной влажности, кг/м3. (определяю по диаграмме рис. 4 приложения).
qпр.1м3 зим = 355*590=209450 кДж/м3.
Расходы тепла на прогрев 1 м3 древесины для средних условий qпр.1м3 ср. определяются аналогично при нагреве от температуры tср.:
qпр.1м3 ср. = 263*590=155170 кДж/м3.
Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних и средних условий:
Qпр.зим.=(qпр 1 м3зим * Гпр* вф)/ 3600 * фпр, кВт
Qпр.ср.год=(qпр 1 м3ср * E/ 3600 * фпр), кВт
где Гпр- габаритный объем прогреваемых штабелей, м3;
Вф- объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим (расчетным) материалом;
фпр - продолжительность начального прогрева древесины, ч.
Qпр.зим.=(209450*121,7*0,5)/3600*4=884,4 кВт.
Qпр.ср.год=(155170*121,7*0,5)/3600*4=655,2 кВт.
Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины (на 1 кг подлежащий испарению влаги) в зимних и средних условиях:
qпр.зим=qпр 1 м3/М1м3, кДж/кг
qпр.зим = 209450/175,2=1195,5 кДж/кг.
qпр.ср. = 155170/175,2=885,7 кДж/кг.
Расход теплоты на испарение влаги
Удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги для зимних и средних условий:
- при низкотемпературном процессе сушки (режим Н)
qисп=1000*(Ј2 -Ј0 )/(в2 -в0 )-Св*tм, кДж/кг
где Ј2 ,d2 - тепло и влагосодержание отработанного воздуха, выбрасываемого из камеры;
Ј0 ,d0 - тепло и влагосодержание свежего воздуха, поступающего в камеру;
Св - удельная теплоёмкость воды, Св=4,19кДж/(кг.град.). При поступлении свежего воздуха из помещения цеха допустимо принять d0=10 г/кг, J0=46 кДж/кг.
tм=tс-?t=77-9=68 0C
qисп= 1000 * ((744,8 -46)/(566,6 - 10)) - 4,19 * 68 = 2515,08 кДж/кг.
Расход тепла в камере на испарение влаги для зимних и средних условий:
Qисп=qисп* Мр, кВт
где Qисп - удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги;
Мр - расчётное количество испаряемой влаги, кг/с.
Qисп зим= 2515,08 * 0,05= 125,8 кВт.
Qисп ср.=2515,08 * 0,05 = 125,8 кВт
4.3.2 Тепловые потери через ограждения
Удельный расход тепла на потери:
Qогр.зим=S*К*(tкам-tрасч)*С*10-3, кВт
где S - площадь поверхности ограждения, м2
K - коэффициент теплопередачи данного ограждения, Вт/(мг2 рад).
Значения К принимаются из таблицы. 33 приложения.
tкам - температура агента сушки в камере. Определяется как среднее значение температуры на входе и выходе из штабелей, то есть
tкам=(t1 + t2)/2,0С
tкам=(77+72,1)/2=77,550С.
где tрасч - расчётная температура вне камеры для зимних условий, 0С;
C - коэффициент увеличения потерь при нормальных режимах равен 2.
Qогр.зим = 56,5*0,5*(77,55-(-20))*2*10-3 = 3,3 кВт
Qогр.ср = 56,5*0,5*(77,55-5,4)*2*10-3 =2,2 кВт
Расчет потерь тепла через торцовую стену со стороны дверей:
Qогр.зим = 11,3*0,48*(77,55-20)*2*10-3 = 0,6 кВт
Qогр.ср = 11,3*0,48*(77,55-20)*2*10-3 = 0,6кВт
Расчет потерь тепла через торцовую стену со стороны коридора управления:
Qогр.зим = 24,2*0,48*(77,55-20)*2*10-3 = 1,3 кВт
Qогр.ср = 24,2*0,48*(77,55-20)*2*10-3 =1,3 кВт
Расчет потерь тепла через двери:
Qогр.зим = 12,9*0,39*(77,55-20)*2*10-3 = 0,6 кВт
Qогр.ср = 12,9*0,39*(77,55-20)*2*10-3 = 0,6 кВт
Расчет потерь тепла через потолок:
Qогр.зим = 75,8*0,24*(77,55-(-25))*2*10-3 = 3,5 кВт
Qогр.ср = 75,8*0,24*(77,55-5,4)*2*10-3 = 2,5 кВт
Расчет потерь тепла через пол:
Qогр.зим = 75,8*0,25*(77,55-2)*2*10-3 = 2,8 кВт
Qогр.ср = 75,8*0,25*(77,55-10)*2*10-3 = 2,5 кВт
Расчёт потерь тепла через ограждения камеры свожу в таблицу 10, а для средне годовых условий представлен в таблице 11.
Таблица 10 - Потери тепла через ограждения камеры
Наименование ограждения |
Площадь, м2 |
Коэффициент теплопередач, Вт/(м2,град) |
Температура |
Тепловые потери, кВт |
||
Средняя в камере, 0С |
Наружная, 0С |
|||||
1.Наружная боковая стена |
56,5 |
0,5 |
77,55 |
-20 |
3,3 |
|
2.Торцевая стена со стороны дверей |
11,3 |
0,48 |
77,55 |
20 |
0,6 |
|
3. Торцевая стена со стороны коридора |
24,2 |
0,48 |
77,55 |
20 |
1,3 |
|
4.Дверь |
12,9 |
0,39 |
77,55 |
20 |
0,6 |
|
5.Потолок |
75,8 |
0,23 |
77,55 |
-25 |
3,5 |
|
6.Пол |
75,8 |
0,25 |
77,55 |
2 |
2,8 |
Таблица 11 - Потери тепла через ограждения камеры для средне годовых условий
Наименование ограждения |
Площадь, м2 |
Коэффициент теплопередач, Вт/(м2,град) |
Температура |
Тепловые потери, кВт |
||
Средняя в камере, 0С |
Наружная, 0С |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.Наружная боковая стена |
56,5 |
0,5 |
77,55 |
5,4 |
2,2 |
|
2.Торцевая стена со стороны дверей |
11,3 |
0,48 |
77,55 |
20 |
0,6 |
|
3.Торцевая стена со стороны коридора |
24,2 |
0,48 |
77,55 |
20 |
1,3 |
|
4.Дверь |
12,9 |
0,39 |
77,55 |
20 |
0,6 |
|
5.Потолок |
75,8 |
0,23 |
77,55 |
5,4 |
2,5 |
|
6.Пол |
75,8 |
0,25 |
77,55 |
10 |
2,5 |
4.3.4 Суммарные расходы теплоты
Общие теплопотери через ограждения камеры для зимних УQогр.зим и средних УQогр.ср. находятся путём суммирования потерь тепла через все ограждающие конструкции.
УQогр.зим = 3,3+0,6+1,3+0,6+3,5+2,8 =12,1 кВт
УQогр.ср. = 2,2+0,6+1,3+0,6+2,5+2,5=9,7 кВт
Удельный расход тепла на потери через ограждения (на 1кг испаряемой влаги) :
qогр. = УQогр. / Мр, кДж/кг
qогр.зим =12,1 / 0,05 = 242 кДж/кг
qогр.ср. = 9,7 / 0,05 = 194 кДж/кг
Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий:
qзим = (qпр.зим+qисп.зим+qогр.зим)*С1, кДж/кг
qзим = (1195,5 + 2515,08 + 242) * 1,2 = 4743,1 кДж/кг
Суммарный удельный расход тепла на сушку для средних условий:
qср. = (qпр.ср.+qисп.ср.+qогр.ср)*С1, кДж/кг
qср. =(885,7+2515,08+194)*1,2=4313,8 кДж/кг
4.4 Определение расхода пара
Максимальный расход пара в секунду:
- для камеры периодического действия в период прогрева:
Dпр.зим = (Qпр.зим+ УQогр.зим)/r, кг/с
где r - теплота преобразования пара, кДж/кг (таблица 34 приложения).
Dпр.зим =(884,4+12,1)/2148=0,4 кг/с
- для камеры периодического действия в период сушки
Dсуш.зим = (Qисп.зим+ УQогр.зим)/r, кг/с
Dсуш.зим = (98,08+12,1)/2148=0,05 кг/с.
Максимальный расход пара сушильным цехом в единицу времени:
- на блок камер периодического действия:
Dцехазим =Dпр.зим* nпр+Dсуш.зим* nсуш, кг/с
где nпр - число камер, в которых одновременно производится прогрев древесины, равен 1/3…1/6 от общего числа камер nк, но не менее одной;
nсуш - число камер в которых производится сушка:
nсуш=nк-nпр
где nк - принятое число сушильных камер.
nпр= 5/3 = 2 камеры
nсуш = 5-2=3 камер
Dцехазим =0,4 * 2 + 0,05 * 3 = 0,9кг/с.
Расход пара на годовую программу:
Dгод=(qзим*М1м3/1000*r)УФ*Сдлит, т/год
где qзим - суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий, кДж/кг;
М1м3 - количество влаги, испаряемой из 1 м3 древесины, кг/м3;
УФ - общий объем подлежащих сушке фактических пиломатериалов, м3;
Сдлит - коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара при сушке пиломатериалов, сохнущих медленнее расчетного материала;
r - теплота парообразования (конденсации) пара, кДж/кг.
Значение Сдлит определяется по таблице 35 приложения в зависимости от отношения средневзвешенной продолжительности сушки фактических пиломатериалов фсуш.ср к продолжительности сушки расчетного материала фсуш . Средневзвешенную продолжительность сушки фактических пиломатериалов находят по следующей формуле:
фсуш.ср=(ф1*Ф1+ф2*Ф2+ф3*Ф3 +ф4*Ф4)/УФ, ч
где ф1, ф2, ф3 - продолжительность сушки фактических пиломатериалов, ч;
Ф1, Ф2, Ф3 - годовой объем этих же пиломатериалов, м3.
фсушюср=(116,4*6000+74,4*8600+115,2*10900)/25500=101,8ч
Сдлит=фсуш.ср/фсуш ,
Сдлит =101,8/78=1,3
Dгод=((4313,8*175,2)/1000*2148)*25500*1,3=11663,9 т/год
5. Разработка технологического процесса
5.1 План сушильного цеха
Согласно проекту сушильный цех занимает площадь 1728 м2 .
Цех оснащён пятью камерами ВК-4,расположенными в ряд. Согласно проекту боковая стена, торцовая стена - с коридором управления и траверсным коридором, расположенными в отапливаемом помещении.
Для удобства управления камерами принято решение об устройстве коридора управления общей площадью 61 м2. Вдоль фронта камер со стороны дверей проходит траверсный путь .
Площадка для формирования штабеля площадью 130,8 м2 имеет три пары рельсового пути (для подачи пиломатериалов, формирования или разборки штабелей, а также рельсовый путь для запасных треков). Средний из рельсовых путей прерывается приямком, в котором установлен штабельный лифт. Склад сырых пиломатериалов имеет две пары рельсового пути (для размещения четырёх штабелей) и занимает площадь 114,7 м2 сухих пиломатериалов -четыре пары рельсового пути (для размещения восьми штабелей) общей площадью 232,2 м2. Склад сухих пиломатериалов разделены стеной от площадки для формирования штабеля.
5.2 Организация технологического процесса
Транспортные и погрузочно-разгрузочные операции, применяемые механизмы:
Понятие транспорт означает совокупность транспортных операций, транспортных средств и системы организации транспортных работ в сушильном цехе.
К основным транспортным операциям относятся: подвоз пиломатериалов, подлежащих сушке, на месте формирования штабелей; формирование сушильных штабелей; закатка штабелей в камеру и выкатка из нее; подача штабелей на склад сухих пиломатериалов и их размещение на складе; расформирование сушильных штабелей; подача на склад готовой продукции. Передвижение штабелей, уложенных на трековых тележках происходит при помощи троса-блочной системы и передвижной лебёдки. Сама тележка приводится в движение от индивидуального привода. Штабеля пиломатериалов укладываются на низких двух колёсных тележках - треках.
Важнейшим условием правильной эксплуатации сушильной камеры является надлежащая укладка пиломатериалов в штабеля, позволяющая значительно снизить процент брака от коробления и растрескивания, и способствующая более равномерному просыхания материала, т.е. сокращения сроков сушки. Штабель составляется из досок одной породы и одного сечения. Отклонение по толщине не должны превышать + 5 мм.
Для надежного зажатия всех досок в штабеле применяются сосновые прокладки из прямослойной древесины без сучков одинаковой толщины. Длинна применяемых прокладок строго равна ширине формируемого штабеля (не более 1,8 м), их ширина 35 - 40 мм, толщина 25 мм. Штабеля формируются с прокладками одинаковой ширины. Используются только сухие прокладки, калиброванные строганием с одной стороны на рейсмусовом станке с влажностью соответствующей конечной влажности высушиваемой древесины, но не выше 12 %. Расстояние между прокладками по длине штабеля зависит от древесной породы, толщины и ширины материала, конечной влажности, требуемого качества сушки и длины выпиливаемых сухих деталей. Прокладки располагаются перпендикулярно длине досок. Нижняя прокладка должна находиться над опорным брусом или над другим прочным основанием. Крайние прокладки у лицевого ровного торца штабеля укладывают заподлицо с торцами досок. Укладка без шпаций более рациональна, так как повышается ёмкость штабеля, уменьшается его аэродинамическое сопротивление.
Подобные документы
Устройство и принцип действия сушильной камеры CM 3000 90. Выбор и обоснование режима сушки и влаготеплообработки древесины. Определение количества сушильных камер и вспомогательного оборудования. Тепловой расчет процесса сушки. План сушильного цеха.
курсовая работа [540,7 K], добавлен 20.05.2014Устройство и принцип действия основного и дополнительного оборудования. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки. Расчет продолжительности цикла сушки, количества камер. Определение параметров агента сушки, а также расхода теплоты.
курсовая работа [139,6 K], добавлен 23.04.2015Устройство и принцип действия сушильной камеры. Выбор режимов сушки и влаготеплообработки. Расчет требуемого количества камер. Определение массы испаряемой влаги, параметров агентов сушки, расходов теплоты на сушку. Разработка технологического процесса.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.10.2012Технологическая схема лесосушильного цеха, выбор способа сушки древесины. Разработка схемы технологического процесса сушки пиломатериалов, описание работы сушильной камеры. Технологические требования к сухим пиломатериалам, их укладка и транспортировка.
курсовая работа [100,8 K], добавлен 10.03.2012Процесс удаления влаги из материала путем испарения или выпаривания. Выбор и обоснование способа сушки и типа лесосушильных камер. Спецификация пиломатериалов. Формирование сушильных штабелей. Технология проведения камерной сушки. Виды и причины брака.
курсовая работа [36,4 K], добавлен 10.12.2013Выбор и расчет влаготеплообработок в сушильной камере. Определение параметров агента сушки на входе в штабель. Расчет расходов тепла на сушку. Подготовка сушильной камеры к работе. Погрузочно-разгрузочные работы. Планировка сушильного цеха, охрана труда.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.05.2013Принцип работы лесосушильной камеры. Определение расхода теплоносителя на сушку пиломатериалов. Составление аэродинамической схемы камеры. Расчет поверхности нагрева калориферной установки. Определение скорости циркуляции агента сушки на каждом участке.
курсовая работа [410,0 K], добавлен 16.02.2014Описание новых технологий в области сушки и защиты древесины. Физическая сущность процесса теплового удаления влаги из древесины. Изучение устройства и технологический расчет сушильного цеха для камер. Определение тепловых и аэродинамических параметров.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.01.2013Выбор способа обработки и описание типа лесосушильной камеры. Режимы и продолжительность сушки. Выбор расчетного материала. Определение параметров агента сушки. Выбор и расчет конденсата отводчиков, калориферов, вытяжных каналов. Контроль качества сушки.
курсовая работа [46,5 K], добавлен 07.06.2010Описание сушильной камеры и выбор параметров режима сушки. Расчет продолжительности камерной сушки пиломатериалов. Показатели качества сушки древесины. Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля. Выбор конденсатоотводчика.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 08.01.2016