Технологія процесу сушіння деревини

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Єнакіївський політехнікум

Спеціальність «Технологія деревообробки»

Розрахункова робота

з предмету

Сушіння деревини

Виконала: студентка гр.ТД-07

Подобна Д.М.

Прийняла: Щербак В.В.

2009



Розрахункова робота

1. Визначення кінцевої вологості та категорії якості сушіння

Кінцева вологість деревини та категорія якості сушіння залежить від призначення заданих матеріалів:

Для дверей Wк=10-12% категорія якості ІІ

Для меблів Wк=8% категорія якості ІІ

2. Вибір режимів сушіння

В залежності від категорії якості висушеної деревини призначаємо низькотемпературну категорію режиму сушіння. Номер режимів залежать від породи та товщини деревини. Визначаються згідно табл.6,7 с. 115-116 (для хвойних порід); табл.8,9 с.117-119 (для листяних порід), ГОСТ 19773-84. Расев С.А. Сушка деревини. Конкретно для кожного матеріалу: для ялини з товщиною 45мм та другою категорією якості обираємо нормальний режим, а для берези з тією ж категорією та товщиною до 32 мм - форсований. Номер та індекс режиму залежить від породи та товщини деревини: ялина - 5; береза - 3Г.

Вибрані режими заводимо в табл. 1.

Таблиця 1

Режими сушіння

Порода	Товщина мм	Номер і індекс режиму	Номер ступені режиму	Зміна вологості деревини на кожному ступені, %	Параметри
					t°C	t°C
1	2	3	4	5	6	7	8
Ялина	45	5Н	1	55…35	73	5	0,8
			2	35…25	77	9	0,66
			3	25…10	96	28	0,31
Береза	32	3Г (Ф)	1	50…30	75	7	0,73
			2	30…20	80	11	0,61
			3	20…8	100	31	0,27



3. Розрахунок тривалості сушіння і обороту камери

Тривалість сушіння фактичного та умовного матеріалу в камері періодичної дії з низькотемпературним режимом сушіння визначається за формулою:

, годин

де, - вихідна тривалість сушіння пиломатеріалу заданої породи, товщини і ширини (табл. 17, с. 135);

Ар - коефіцієнт категорії режиму сушіння (с. 137, Расев);

Ац - коефіцієнт інтенсивності циркуляції агента сушіння (табл. 18, с. 137) залежить від добутку та швидкості циркуляції w; швидкість циркуляції брати з технічної характеристики камери; w=2 м/с;

Ак - коефіцієнт категорії якості сушіння (с.139, Расев);

Ав - коефіцієнт зміни вологості від початкової до кінцевої (табл.. 19, с. 138).

Тривалість обороту камери періодичної дії:

, діб

де, - тривалість сушіння (діб);

- тривалість завантаження і розвантаження камери, приймаємо = 0,1 діб.

Розрахунки заводимо в табл. 2

4. Перерахунок об'єму фактичного матеріалу в об'єм умовного матеріалу.

Перерахунок виконується за формулою:

У_і = Ф_і*К*К_Е, м³, умов.

де, Ф_і - об'єм фактичних пиломатеріалів, м³;

К - коефіцієнт тривалості обороту;

К_Е - коефіцієнт місткості камери.

Таблиця 2

Розрахунок тривалості сушіння і обороту камери

Характеристики пиломатеріалів	Категорія якості сушіння	Категорія режиму	tвих	Коефіцієнти	tсуш	tоб
Порода	Товщина мм	Ширина, мм	Вологість				Ар	Ац	Ак	Ав	годин	діб	діб
			Wn,%	Wk,%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Ялина	45	Різна	55	10	ІІ	Н	98	1	0,81	1,15	1,06	98	4,08	4,18
Береза	32	80	50	8	ІІ	Ф	88	0,8	0,74	1,15	1,14	88	3,67	3,77
Умовний матеріал (сосна)	40	150	60	12	ІІ	Н	88	1	0,78	1,15	1	88	3,67	3,77

К= ,

де, - тривалість обороту камери для фактичного матеріалу, діб;

-тривалість обороту камери для умовного матеріалу, діб.

К_Е = ,

де, - об'ємний коефіцієнт заповнення штабеля умовним матеріалом;

- об'ємний коефіцієнт заповнення штабеля фактичним матеріалом. Значення коефіцієнту визначаємо по таблиці 24 с.86 в залежності від товщини матеріалу, способу складання (зі шпаціями чи без шпацій) і виду матеріалу (обрізний, необрізаний).

Розрахунок зводимо в табл. 3.



Таблиця 3

Перерахунок об'єму фактичного матеріалу в об'єм умовного матеріалу

Характеристика матеріалу	Тривалість обороту діб	Коефіцієнти	Об'єм
Порода	Товщина, мм	Ширина, мм	?об. Ф.	?об. умов.	К?	?ф	?ум	КЕ	Заданий, Фі	Умовний, Уі
Ялина	45	Різна	4,13	3,39	1,22	0,31	0,438	1,43	11000	19159
Береза	32	80	2,92	3,39	0,86	0,4	0,438	1,1	8000	7547
Разом:									19000	26707

5. Розрахунок річної продуктивності камери на умовному матеріалі.

Розрахунок виконується за формулою:

, м³, умов/рік,

де, 335 - планова тривалість роботи камер за рік (діб);

Г - габаритний об'єм всіх штабелів в камері, м³

Г= L*B*H*m, м³

де, L, B, H- розміри штабелів (довжина, ширина, висота)м;

L- довжина штабеля; L= 6,5м;

B, H, m- згідно завдання.

Г= 6,5*1,8*2,6*2= 60,84

П_у= 335/3,39*0,438*60,84= 2633,35

6. Розрахунок потрібної кількості камер для сушіння.

Розрахунок виконується за формулою:

,

де, - загальний об'єм умовного матеріалу, м³ ум;

- річна продуктивність камери в умовному матеріалі, м³ ум/рік.

= 26706,3/2633,35= 10,14164

Приймаємо до будівництва кількість камер округляючи до найближчого більшого числа ₁= 11

Відсоток завантаження

f=n/n₁*100%, f= 92,19677

7. Технологічні етапи процесу сушіння

Таблиця 4

Назва етапу	Зміна вологості на кожному етапі	Параметри	Тривалість годин
		t°C	t°C	?
1	2	3	4	5	6
Порода: Ялина	55…35	73	5	0,8
Товщина: 45мм	35…25	77	9	0,66
Категорія якості: ІІ	25…10	96	28	0,31
1	Початкове нагрівання	55	81	0,5	1	9
2	Сушіння за 1 ступенем	55…35	73	5	0,8
3	Сушіння за 2 ступенем	35…25	77	9	0,6
4	Проміжна тепловологообробка	30	85	2	0,95	2
5	Сушіння за 3 ступенем	25…10	96	28	0,31
6	Кінцева тепловологообробка	13	100	0,5	0,9	4
7	Підсушка за 3 супенем	25…10	96	28	0,31
8	Охолодження в камері	10	30	0	0,31	4,5
Порода: Береза	50…30	75	7	0,73
Товщина: 32мм	30…20	80	11	0,61
Категорія якості: ІІ	20…8	100	31	0,27
1	Початкове нагрівання	50	83	0,5	1	6,4
2	Сушіння за 1 ступенем	50…30	75	7	0,73
3	Сушіння за 2 ступенем	30…20	80	11	0,61
4	Проміжна тепловологообробка	25	88	2	0,95	1
5	Сушіння за 3 ступенем	20…8	100	31	0,27
6	Кінцева тепловологообробка	11	100	0,5	0,84	2
7	Підсушка за 3 супенем	20…8	100	31	0,27
8	Охолодження в камері	8	30	0	0,27	3,2

8. Розрахунок площі цеху, визначення розмірів цеху

До складу цеху входять виробничі приміщення: камери, коридор керування, траверсний коридор, приміщення для складання штабелів, склад сирих штабелів, склад сухих штабелів, приміщення для розбирання штабелів; допоміжні приміщення: лабораторія, кімната майстра; побутові приміщення: кімната відпочинку, гардероб, санвузли.

В основу розрахунку беремо площу камери (згідно завдання) та кількість камер одержану в розрахунку,

Площа однієї камери:

S₁ кам.= L_к*Ш_к, м².

Враховуючи товщину стін довжина камери:

L_к= L+T_з._с.+T_п.с., м

де, L- внутрішній розмір довжини стіни, м

T_з._с. - товщина задньої торцевої стіни;

T_з._с.= 0,51м згідно конструкції камери;

T_п.с - товщина передньої торцевої стіни, м.

T_п.с = 0,51м згідно конструкції камери.

Ширина камери:

I_r= I+N_,/c/+N_d/c/?v



де, Ш- внутрішній розмір ширини стіни, м;

Т_б.с - товщина бічної стіни, м

Т_б.с = 0,51м згідно конструкції камери;

Т_в.с - товщина внутрішньої стіни, яка виходить до сусідньої камери, м;

Т_в.с =0,38м згідно конструкції камери.

L_к= 14,5+0,51+0,51=15,52м;

Ш_к= 3+0,51+0,38=3,89м;

S₁ кам.= 15,52*3,89=60,37м².

Площа усіх камер:

S_кам=S₁*n₁, м²

де, n₁- кількість камер згідно розрахунку;

S_кам= 60,37*11=664,10 м².

Площу камер згідно ескізу плану цеху приймаємо за 33,05%.

Площу, яку займає 1% приміщень цеху складає

, м²

664,10/33,05=19,44м².

Виробнича площа складає 93% від загальної площі цеху:

S_вир=S_1%*93, м³

S_вир=19,44*93=1807,92м³.



Площа допоміжних приміщень 3% від загальної площі цеху:

S_доп=S_1%*3, м²

S_доп=19,44*3=58,32м².

Площа побутових приміщень 4% від загальної площі цеху:

S_поб=S_1%*4, м²

S_поб=19,44*4=77,76м².

Загальна площа цеху:

S_ц=S_вир+ S_доп+ S_поб, м

S_ц=1807,92+58,32+77,76=1944м.

Ширину цеху визначати згідно ескізу плану цеха.

Довжина цеху:

Д_ц=S_ц/Ш_ц,м;

Д_ц=1944/36=54м.

деревина вологість режим сушіння



Література:

1. Расев А.И., Сушка древесины, Москва «Высшая школа» 1990.

2. Соколов П.В., Сушка древесины, Москва, «Лесная промышленность» 1968.

3. Богданов Е.С., Справочник по сушке древесины, Москва, «Лесная промышленность» 1981.

Размещено на Allbest.ru