Курсова робота на тему :
Розробка показників роботи сушильного цеху на базі сушильної камери
СПМ-1К
Завдання
для розрахункової роботи з предмету:
«Сушіння деревини»
Тема завдання: розрахувати показники роботи сушильного цеху на базі
сушильної камери СПМ-1К
При виконанні розрахункової роботи необхідно оформити:
І.Пояснювальну записку.
Вступ.
1.Вибір режимів сушіння.
2.Розрахунок тривалості сушіння і обороту камери.
3.Перерахунок об’єму фактичного матеріалу в об’єм умовного матеріалу.
4.Розрахунок річної продуктивності камери в умовному матеріалі.
5.Розрахунок необхідної кількості сушильних камер.
6.Вибір розрахункового матеріалу.
7.Визначення параметрів агента сушіння на вході і виході зі стосу
(зобразити графічно).
8.Опис технологічного процесу сушіння.
8.1.Формування стосів для сушіння.
8.2.Транспортування стосів в цеху і в камеру.
8.3.Опис конструкції та принципу дії сушильної камери.
8.4.Пуск і завантаження камери.
8.5.Технологічні етапи сушіння матеріалу.
8.6.Контроль і регулювання параметрів агента сушіння.
8.7.Контроль вологості матеріалу в процесі сушіння.
8.8. Контроль за станом напружень в матеріалі в процесі сушіння.
8.9.Показники якості сушіння.
8.10.Розформовування висушених стосів та зберігання сухих матеріалів.
9.Техніко-економічні показники сушильної камери.
Дані для виконання розрахункової роботи
№
п/п Вид
мате-ріалу Порода Розміри, мм Воло-гість,% Призначення Річна
прог-рама
Т Ш Д W п W к
1 Загот. Бук 40 70 3000 60 10 Меб. загот. 2000
2 Загот. Клен 40 100 3000 50 6 Меб. загот. 2000
3 Загот. Горіх 40 110 3000 50 8 Меб. загот. 2000
4 Загот. Дуб 40 150 3000 60 8 Меб. загот. 2000
Дата видачі «____» ______________
Дата закінчення «____» ___________
Зміст
Вступ ……………………………………………………………………………….2
1.Вибір режимів сушіння …………………………………………………………4
2.Розрахунок тривалості сушіння і обороту камери ……………………………9
3.Перерахунок об’єму фактичного матеріалу в об’єм умовного
матеріалу…12
4.Розрахунок річної продуктивності камери в умовному
матеріалі.…….15
5. Розрахунок необхідної кількості сушильних камер ……………………..16
6.Вибір розрахункового матеріалу …………………………………………….17
7.Визначення параметрів агента сушіння на вході і виході зі
стосу (зобразити графічно)…………………………………………………………….18
8.Опис технологічного процесу сушіння ……………………………………20
9.Техніко-економічні показники сушильної камери ………………………..36
Список використаної літератури ………………………………………………37
Вступ
Одним із факторів підвищення якості пиломатеріалів є їх сушіння. Це
обов’язковий етап технологічного процесу лісопильно-деревообробного
виробництва. В галузі сушіння деревини за останні 7-10 років досягнуто
певних успіхів:
збільшилась потужність камерного сушіння за рахунок введення в
експлуатацію зарубіжної та вітчизняної техніки;
організовано серійне виробництво збірно металевих-камер періодичної дії
на лісопильно-деревообробних підприємствах майже в два рази зменшилась
кількість низькопродуктивних камер старих типів (Трум-Грижайло, Некар та
ін.), збільшився рівень механізації навантажувально-розвантажувальних
і транспортних робіт;
запроваджені нові лінії сушіння з підвищеною висотою штабелів.
В ЦНДІМОДі і других науково-дослідних організаціях і вищих учбових
закладах виконано ряд теоретичних і експериментальних досліджень,
направлених на обґрунтування оптимальних умов процесу сушіння деревини,
вимог і вихідних даних для розробки нових сушильних камер і
обладнання. ЦНДІМОДом виконані «Руководящиє техніческиє матеріали по
технологиї камерной сушки древесини», в розробці яких брали участь
майже всі науково-дослідні інститути і вищі учбові заклади. Їх
впровадження дало можливість більш чітко керувати процесом сушіння і
забезпечити високу якість висушеного матеріалу.
Процес сушіння деревини дуже складний. При ньому проходять фізичні
явища, які відносяться до складу процесів переносу. Головні з них:
поглинання тепла поверхнею матеріалу (теплообмін); переміщення тепла по
матеріалу (теплопровідність); випаровування вологи з поверхні матеріалу
(вологообмін); переміщення вологи по матеріалу (вологоперенос).
Класифікація видів та способів сушіння деревини базується в першу чергу
на особливостях передачі тепла висушеному матеріалу. В залежності від
цього розрізняють чотири види сушіння деревини:
конвективне; кондуктивне; радіаційне; електричне.
При конвективному сушінні виділяються два підвиди:
конвективно-атмосферне сушіння без підігріву повітря і
конвективно-теплове сушіння в нагрітих газах або рідинах. Кожний вид
сушіння можна розділити на способи, які залежать від обробки агента і
особливостей використання обладнання. Найбільше способів має
конвективне сушіння. Існують також комбіновані способи сушіння в яких
одночасно використовуються різні види передачі тепла або суміщаються
другі ознаки різних способів сушіння.
У промисловості деревина підлягає сушінню головним чином у вигляді
пиломатеріалу (дошка, заготовка), а в деяких галузях деревообробки
(виробництво фанери і плит) у вигляді лущеного або струганого шпону і
подрібненої деревини (стружка, тріска).
Для всіх деревних матеріалів найбільше використовується газопарове
сушіння, сушіння в сушильних камерах називається камерним.
Поряд з досягнутими успіхами в галузі сушіння деревини, все ще є
недоліки і невирішені питання. Об’єм сушіння пиломатеріалів на деяких
підприємствах знаходиться на невисокому рівні, спостерігається
покороблення деревини, перехід з високих в більш низькі сорти,
нерівномірність просихання пиломатеріалів по об’єму штабеля, не
вистачає потужностей машинобудування для централізованого виготовлення
сушильних камер та спеціального уніфікованого сушильного обладнання.
Терміни проектування виготовлення і випробування у виробничих умовах
нових високопродуктивних сушильних камер і сушильного обладнання дуже
великі.
В недостатній кількості впроваджується сучасна апаратура для контролю
управління процесом сушіння, що в значній мірі пояснюється відсутністю
централізованого комплектування і постачання апаратури.
1.Вибір режиму сушіння
Режимом сушіння називають розклад параметрів сушильного
агента в часі або стану деревини протягом всього процесу.
Сучасні режими сушіння побудовані з врахуванням зміни вологості
деревини і розділені на чотири категорії (м’які, нормальні,
форсовані, високотемпературні), для камер періодичної дії і на
три категорії (м’які, нормальні, форсовані) для камер
безперервної дії.
Залежно від вимог до якості деревини пиломатеріали можна
висушувати режимами різних категорій по температурному рівню.
При низькотемпературному процесі агентом сушіння служить вологе
повітря з температурою на початковій стадії менше 100°С.
При високотемпературних режимах агентом сушіння є перегріта пара
яка має температуру більше 100°С (t с >100°С, tм=100°С).
У кожному конкретному випадку режим тієї чи іншої категорії
вибирають з врахуванням їх впливу на властивості деревини.
М’які режими забезпечують бездефектне сушіння пиломатеріалів при
повному збереженні природних фізико-механічних властивостей та
кольору.
Вони рекомендовані для сушіння експортних пиломатеріалів (W
ср.к=19%), а також для пиломатеріалів вищих сортів для
внутрішнього використання.
Нормальні режими забезпечують бездефектне сушіння пиломатеріалів
при повному збереженні міцності деревини та при незначній зміні
кольору. Вони рекомендуються для сушіння пиломатеріалів
внутрішнього використання до будь-якої кінцевої вологості.
Форсовані режими забезпечують бездефектне сушіння пиломатеріалів
з незначним зменшенням міцності деревини на статичний згин,
розтяг, стиск, але при зниженні (до 20%), міцності на
сколювання та опір розколювання з можливим потемнінням деревини.
Високотемпературні режими забезпечують сушіння пиломатеріалів при
незначній зміні міцності деревини на статичний згин, розтяг,
стиск,
але при значному (до 35%), зменшенню міцності деревини при
сколюванні та опорі при розколюванні, а також з потемнінням
кольору деревини. Вони рекомендовані для сушіння пиломатеріалів,
вироби та вузли з яких працюють з запасом міцності.
Для камер періодичної дії режими сушіння
вибираємо за ГОСТ 1973-83.
Режими сушіння для бука вибираємо за ІІ категорією якості та
Н-режимом. Вибираємо за Т.9. ст.119; Р-90. номер та індекс
режиму – 5Б. За Т.8. ст.117, вибираємо параметри режиму:
Якщо Wп/м >30%, тоді
tс=63°С
?t=3°С
?=0,86
Якщо Wп/м 30-20%, тоді
tс=67°С
?t=6°С
?=0,75
Якщо Wп/м
30%, тоді
tс=63°С
?t=3°С
?=0,86
Якщо Wп/м30-20%, тоді
tс=67°С
?t=6°С
?=0,75
Якщо Wп/м30%, тоді
tс=57°С
?t,=5°С
?=0,76
Якщо Wп/м 30-20%, тоді
tс=61°С
?t=9°С
?= 0,62
Якщо Wп/м30%, тоді
tс=52°С
?t=3°С
?=0,84
Якщо Wп/м30-20%, тоді
tс=55°С
?t=5°С
?=0,76
Якщо Wп/м0°С складає 1…1,5год на кожен
сантиметр товщи-ни.
Тривалість початкового прогріву для твердолистяних порід
збільшу-ється на 50%, а для м’яколистяних на 25%.
При t>0°С 90 (для літніх умов).
?поч.прогр.бука=4,0см*1год=4,0*50%= 6год
?поч.прогр.клена=4,0см*1год=4,0*50%= 6год
?поч.прогр.горіха=4,0см*1год=4,0*50%= 6год
?поч.прогр.дуба=4,0см*1год=4,0*50%= 6год
При t0°С
t, r t ” t „e2 e ?????” – ? O & „u „u „u „u „u „u „u „u „u „u „u „u „u „u „a „a Ff „a „a „a „a „a „a „a „a „a „a „a „a „a » » » » » » » » » таке укладання захищає кінці дошок від жолоблення. Дошки які укладають по довжині (довжина яких менша від половини довжини штабеля), розміщують не менше ніж на двох прокладках, при цьому зовнішні торці вирівнюють по торцях штабеля. Якщо горизонтальний ряд штабеля формують з різних по ширині дошок то вузькі укладають в середину, а широкі по краях. Якщо по ширині стосу не вміщається ціле число дошок то всередині ряду залишають зазор. Заготовки слід вкладати торцями впритик на прокладки. Допускається замість прокладок використовувати заготовки але якщо їх товщина не перевищує 32мм, а ширина 70мм. Прокладки для формування стосів поділяються на міжрядові і міжпакетні. Для міжрядових прокладок використовують стругані висушені рейки товщиною 22 або 25мм, шириною 40…50мм. Міжпакетні прокладки виготовляють з струганих сухих брусків з поперечним січенням 75*75 або 100*100мм. Прокладки слід вкладати при формуванні стосу строго вертикально одна над другою. Крайні прокладки повинні бути розміщені (по довжині) за одно з торцями стосу що зменшує розтріскування торців пиломатеріалів. Для того щоб уникнути жолоблення матеріалу необхідно укладати визначену кількість прокладок по довжині стосу залежно від породи товщини і довжини пакету або стосу і визначають за таблицею довідника. Таблиця 6. Число прокладок в горизонтальному ряду пиломатеріалів по довжині штабеля. Товщина п/м, мм Хвойні породи Листяні породи 2,5 4,0…4,5 6,5…6,8 2,5 4,0…4,5 6,5…6,8 16…19 5 8 12 7 10 14 22…25 5 7 10 6 9 12 32…40 4 5 7 5 7 9 50 і більше 3 4 6 4 5 7 Основою стосу в камерах з рейковим завантаженням служать спеціальні рейкові вагонетки зібрані з треків. Трек – це двоколісний візок установлений на одній рейсі. Колеса мають реборди які закріплені двома швелерами, що утворюють раму. Трек має довжину 1,8 (нормальний) або 1,4 (укорочений). Два парних треки зв’язують поперечними брусками утворюючи основу штабеля. В камерах безперервної дії з поперечним штабелюванням (переміщують штабель в поперечному напрямку), стос переміщують по роликових шинах, які в кількості 4, 5 штук по ширині закріплюють у підлозі вздовж всієї камери і виводять через завантажувальні і розванта-жувальні двері на завантажувальну і розвантажувальну площадки суши- льного блоку. Основою штабеля (стосу), в цьому випадку служать відрізки металевих балок, що мають спеціальний профіль або відрізки швелерів які укладають на шини коритом вниз. 8.2.Транспортування стосів в цеху і в камеру. Транспортування сушильних штабелів з одного рейсового шляху на інші завантажувальні і розвантажувальні камери в сушильному цеху здійснюють при допомозі траверсного візка, який рухається вздовж фронту сушильних камер по трьох або чотирьохвізковому рейсовому шляху. Рейсовий шлях прокладено в заглибленні яке називається траверсна траншея. Штабель на траверсний візок закочують по рейсовому шляху який знаходиться який знаходиться на платформі. Рівень рейсів цього шляху повинен співпадати з рівнем рейсів в сушильних камерах і складів де формуються, накопичуються і тимчасово зберігаються стоси. Траверсний візок оснащений індивідуальним робочим місцем з пультом управління, механізмами переміщення і вантажною тросовою лебідкою з блоками для переміщення стосів. Вантажопідйомність травер-сного візка марки ЕТ2-6,5, складає 15тон, швидкість руху 0,36 м/с, швид-кість тягового тросу складає 0,13 м/с, сумарна потужність установлених електродвигунів складає 8,5 КВт. Траверсний візок ЕТ20-П – має портальний підйомник для форму-вання стосу з сушильних пакетів. Підйомник змонтований на платформі візка. 8.3.Опис конструкції та принципу дії камери СПМ-1К. Камера з поперечно-горизонтальною циркуляцією. Агент сушіння в камері проходить через штабель в поперечному напрямку при чому штабель укладений без шпацій. В середині камери його рух проходить по замкнутій траєкторії, яка лежить в горизонтальні площині. Циркуляція агента сушіння в камері здійснюється двома осьовими реверсивними вентиляторами приводимі в рух від електродвигуна через клино-пасову передачу. Рівномірне роз приділення потоку повітря по довжині штабеля забезпечують напрямні лопатки. При роботі вентиляторів агент сушіння поступає в навколо-штабельний канал, проходить послідовно через калорифери і штабеля після чого подругому навколо-штабельному каналі повертається до вентиляторів. В камері встановлені біметалеві калорифери і зволожуючі труби. Штабель закочують по рельсах, продовженням яких є знімні відрізки рель сів. Рельси під час відкривання і закривання дверей камери забирають. При роботі на вологому повітрі газообмін здійснюється через приливно-витяжні труби. При роботі на перегрітій парі ці труби перекриваються герметичними засувами, а надлишок циркулюючої пари видаляється з камери через гідравлічний засув і вихлопну трубу. Коридор управління і лабораторію опалюють при допомозі оплювально-вентиляційного агрегату. Нагріте в ньому повітря розприділюється повітро-проводами по всьому об’єму приміщення. Надлишок повітря викидають в атмосферу засоби витяжної вентиляції. 8.4.Пуск та завантаження сушильної камери. Стоси (штабелі) укладені відповідно до правил та вимог (див.8.1) завантажуються в сушильну камеру. Перед завантаженням в камеру і елементи теплового і циркуляційного обладнання чистять від сміття і пороху. Виконують пробний запуск пари в калорифери і перевіряють щільність з’єднань і правильність роботи конденсатовідвідника, перевіряють справність вентелів, засувок, регуляторів тощо. Перевіряють зволожуючі труби запускаючи в них пару яка повинна рівномірно виходити з усіх отворів. Перевіряють шляхом пробного запуску вентиляторів і почистити лопості від бруду пороху. Перевіряють стан рейсових шляхів. Перед завантаженням матеріалу в камеру її прогрівають. Після завантаження в камеру виконуємо технологічні контрольні операції процесу сушіння в певній послідовності. 8.5.Технологічні етапи процесу сушіння матеріалу. Першою технологічною операцією сушіння є початковий прогрів деревини. Початковий прогрів проводять після завантаження камери матеріалом з метою швидкого вирівнювання температури і вологості по всьому об’єму штабеля. Для цього в камеру подають насичену пару через зволожуючі труби, при включених калориферах, працюючих вентиляторах і закритих приточно-витяжних каналах. Тривалість початкового прогріву залежить від породи, та температури повітря на вулиці (літо, зима). Тривалість початкового прогріву та параметри режиму початкового прогріву описуємо для розрахункового матеріалу, а саме бука товщиною 40; шириною 70; довжиною 3000мм; Wп=60% Wк=10%. При t 0°С 90 (для літніх умов).
?поч.прогр.берези=4,0см * 1год. = 4,0 * 50% = 6год.
Після початкового прогрівання в сушильній камері установлюємо
параметри агента сушіння що відповідають першій ступені вибраного
режиму сушіння для розрахункового матеріалу а саме:
tсух=63°С; ?t=3°С; ?=0,86
Після досягнення матеріалом W 20 – 30%, переходимо на параметри
режиму сушіння що відповідають другій ступені а саме:
tсух=67°С; ?t=6°С; ?=0,75
Перед переходом на третю ступінь режиму сушіння, якщо W
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
