Проект сушильного цеха на базе камер СК-60 Уралдрев-Инто
Описание конструкции, особенности и признаки сушильной камеры. Состав основного технологического оборудования. Система автоматизации сушильного процесса. Расписание параметров качества, продолжительности, режимов сушки пиломатериалов и оборота камеры.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.07.2015 |
Размер файла | 1,6 M |
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/
Департамент лесного хозяйства
Администрации Владимирской области
ГБОУ СПОВО" Муромцевский лесотехнический техникум"
Курсовой проект
По дисциплине: "Гидротермическая обработка и консервирование древесины"
На тему: "Проект сушильного цеха на базе камер СК-60 Уралдрев-Инто"
Введение
Выбор способа сушки и сушильного оборудование определяется рядом факторов: породным и сортаментным составом высушиваемых пиломатериалов, стоимостью энергоносителя, необходимой производительностью, производственными условиями и инвестиционными возможностями потребителя. То есть, если раньше при стабильных ценах для технико-экономического обоснования проекта достаточно было двух-трех обобщающих факторов, то сегодня нужен расчет в каждом конкретном случае.
В настоящее время результаты изучения рынка сушильных камер показывают, что среди предлагаемых камер 90-95 %-классического типа: конвективные с различными системами приточно- вытяжной вентиляции и видами теплоносителя. Их преимущества: малые капитальные затраты, простота процесса, удобство технического обслуживания. Основными элементами таких сушилок являются циркуляционное оборудование (вентиляторы), система нагрева (калориферы), система управления (регуляторы).
Вентиляторы должны обеспечивать необходимую скорость и равномерность распределения сушильного агента по материалу для различных пород с целью получения высшего качества и оптимальной продолжительности процесса. Для побуждения циркуляции сушильного агента используют осевые и, в отдельных случаях при большом сопротивлении, центробежные вентиляторы .К этому оборудованию должны предъявляться жесткие требования по его надежности при эксплуатации в среде с высокими температурой и влажностью.
Сушка древесины - длительный и энергоемкий процесс. Тепловая энергия для сушилок вырабатывается в котельных. Тепловым носителем здесь является пар или горячая вода. Электроэнергию вследствие ее дороговизны используют редко, хотя в последнее время этот вид энергоносителя становится все популярнее. За рубежом для выработки тепловой энергии в основном используют установки для сжигания древесных отходов (опилок, щепы, коры, стружки).Параметры среды в сушильных камерах, как правило, измеряют психрометром. Управление и регулирование осуществляется автоматически. Наряду с традиционными конвективными камерами определенное распространение получили вакуумные и конденсационные сушилки. Вакуумные лучше использовать для сушки твердых лиственных пород (дуб), крупных сечений 50 и более мм., когда скорость сушки является важным фактором. При покупке таких камер нельзя забывать о больших капитальных вложениях. Конденсационные сушилки используют в тех случаях, когда электроэнергия как энергоноситель наиболее дешевая по сравнению с другими видами. КПД наиболее высок при температуре 45 с. При этих параметрах себестоимость небольшая, зато срок сушилки значительный.
В последнее время произошли значительные изменения в организации, технике и технологии сушки. Если раньше древесину перерабатывали крупные предприятия, то теперь малые фирмы. Рынок предъявляет все более жесткие требования к качеству изделий древесины. Низкое качество сушки, обусловленное неудовлетворительным техническим состоянием сушилок и слабой технологической подготовкой обслуживающего персонала, приводит к скрытому браку- неравномерное распределение конечной влажности, который долгое время может оставаться незамеченным и сказаться тогда, когда изделие уже находится в эксплуатации.
Современные лесосушильные камеры как отечественного, так и зарубежного производства позволяют достичь высокого качества сушки. Они оснащены системой автоматического управления процессом и являются сложным комплексом оборудования, требующим квалифицированного обслуживания.
1. Описание конструкции сушильной камеры УРАЛДРЕВ-ИНТО камеры фронтальной загрузки
Сушильная камера СК-60
Загрузка пиломатериалов в сушильную камеру фронтальной загрузки может осуществляться двумя основными способами: в виде пакетов, укладываемых вилочным погрузчиком, и в виде штабелей, укладываемых внутри рабочего пространства сушильной камеры вручную.
Первый способ традиционно применяется при больших объемых высушиваемого материала, а второй при очень малых объемах загрузки.
Сушильные камеры фронтальной загрузки по сравнению с камерами продольной загрузки характеризуются целым рядом положительных признаков:
1.Отсутствием рельсовых путей перед сушильной камерой;
2.Применением унифицированного подъемно-транспортного механизма - вилочного автопогрузчика;
3.Значительное облегчение условий труда укладчиков пиломатериала и, соответственно, увеличение производительности их труда;
4.Единообразие штабелирования пакетов пиломатериалов в сушильной камере и на складах сухого и сырого пиломатериалов.
В массовой серии сушильные камеры ФРОНТАЛЬНОЙ загрузки имеют объем загрузки начиная от 40 м3.
Вертикальная циркуляция
Отличительные особенности сушильных камер данного типа
- технологическое оборудование устанавливается в вертикальной плоскости по отношению к высушиваемым пиломатериалам;
- вертикальная схема циркуляции агента сушки по штабелям высушиваемых пиломатериалов позволяет проводить качественнную сушку больших объемов пиломатериалов;
- большие объемы загрузки способны обеспечить необходимым количеством пиломатериалов любые потребности в сухих пиломатериалах;
- пакетная загрузка пиломатериалов в сушильную камеру осуществляется вилочным автопогрузчиком. За счет предварительной укладки пиломатериалов в пакеты длительность операции "загрузи-выгрузки" занимает минимальное время
- возможность проходного исполнения сушильных камер
(загрузка и выгрузка с разных сторон)
Состав основного технологического оборудования
- вентиляторы осевые с двигателями на выносных валах;
- теплообменники биметаллические;
- система увлажнения;
- система приточно-вытяжных каналов;
Система автоматизации сушильного процесса
Для управления процессом в сушильной камере возможна установка системы автоматизации различного уровня сложности:
- первый уровень автоматизации (А1)
- второй уровень автоматизации (А2)
- третий, полный уровень автоматизации (А3)
Проектно-конструкторская документация
Для постройки ограждений сушильной камеры по заказу предоставляется проектно-конструкторская документация.
ТеплоснабжениеДля теплоснабжения сушильных камер возможен подбор и поставка котельного оборудования
Сушильная камера СК-60
Технические характеристики сушильной камеры СК-60
Параметр Значение
Вместимость камеры, м 3, усл.мат. 60
Производительность, усл.м 3 /год: 4000
Количество пакетов в камере, шт15
Размер загружаемых в камеру пакетов, мм
длина 6500
ширина 1200
высота 1100
Габаритые размеры камеры, м:
длина 8700
ширина 8300
высота 6200
Установленная электрическая мощность, кВт22,5
Потребная тепловая мощность, Гкал:0,3
Расположение основных элементов сушильной камеры СК-60
Основное оборудование сушильной камеры СК-60 состоит из следующих элементов:
- Вентилятор
В качестве циркуляционного оборудования применяется вентилятор осевой, реверсивный с электродвигателем на выносном валу. В данном случае используется обыкновенный электродвигатель. По желанию заказчика возможно использование вентиляторов с двигателями для размещения в сушильном пространстве камеры. При установке вентиляторов, с крыльчаткой на валу электродвигателя, внутри сушильных камер применяются двигатели тропического исполнения, с классом защищенности "H".
- Теплообменники
В качестве теплового оборудования могут применяться водяные, паровые биметаллические теплообменники (материал - стальная трубка, с алюминиевым оребрением), электрокалориферы, горячий воздух. В последнем случае применяется воздухонагреватель. Также по желанию заказчика возможна установка медно-алюминиевых водяных теплообменников.
- Приточно-вытяжная вентиляция
Приточно-вытяжная вентиляция выполняется из углеродистой стали или алюминия.
- Система увлажнения
Система увлажнения, состоит из системы распыления и узла водораспределительного.
Вспомогательное оборудование- Дверной блок
Дверной блок состоит из рамы ворот и дверного полотна. Материал: рама - углеродистая сталь, двери - из углеродистой стали или сэндвич-панели.
- Подъемно-откатное устройство
Предназначено для подъема и перемещения ворот в сторону, для осуществления загрузки-выгрузки сушильной камеры
- Металлоконструкции
Являются обязательным условием установки всего технологического оборудования. Состоят из рам электродвигателей, опор вентиляторов, экранов вентиляторов, верхнего ограждающего экрана, стоек теплооменников. Выполняются из углеродистой стали. Чертежи для изготовления металлоконструкций входят в конструкторскую документацию.
Сервисное оборудование
- Блок управления процессом сушки
В зависимости от уровня системы автоматизации служит для управления процессом сушки.
- Психрометрический блок
Служит для измерения параметров агента сушки внутри камеры. Выполняется из нержавеющей стали. Температурные датчики устанавливаются непосредственно на нем.
- Шкаф управления вентилятором
Служит для управления приводами вентиляторов
- Теплорегулирующий узел
Представляется собой байпас с исполнительным механизмом на основной магистрали.
Компоновка сушильных камер СК-60 в блоки
При больших объемах переработки сухого пиломатериала следует использовать возможность компоновки сушильных камер данного типа в блоки.
Количество сушильных камер в блоке определяется, учитывая годовую потребность в пиломатериалах.
2. Технологический расчёт
2.1 Выбор режима сушки
Режимом сушки называется расписание параметров сушильного агента (сочетание tс, tм или tс и ц) в зависимости от состояния древесины или времени.
Рациональным называется режим сушки пиломатериалов, обеспечивающий получение материала требуемого качества при минимальной продолжительности процесса.
Для низкотемпературного режима сушки пиломатериалов установлено три категории режимов сушки: мягкие, нормальные и форсированные.
Мягкие режимы (М), обеспечивающие бездефектную сушку пиломатериалов при полном сохранении естественных физико-механических свойств древесины, в том числе ее прочности, цвета и состояния в ней смолы, рекомендуются для сушки до транспортной влажности экспортных пиломатериалов и в отдельных случаях пиломатериалов внутрироссийского потребления высших сортов.
Нормальные режимы (Н), обеспечивающие бездефектную сушку пиломатериалов при практически полном сохранении прочностных показателей древесины с возможными незначительными изменениями ее цвета, рекомендуются для сушки пиломатериалов внутрироссийского потребления до любой конечной влажности.
Форсированные режимы (Ф), обеспечивающие бездефектную сушку пиломатериалов при сохранении прочности на статический изгиб, растяжение и сжатие, но при некотором (до 20%) снижении прочности на скалывание и сопротивление раскалыванию с возможным потемнением древесины, рекомендуются для сушки до эксплуатационной влажности пиломатериалов, предназначенных для изделий и узлов, работающих с большим запасом прочности.
Выбор режима сушки зависит от трех основных факторов: породы, толщины и назначения материала, подлежащего сушке.
В зависимости от назначения высушиваемых пиломатериалов устанавливается четыре категории качества сушки.
I категория - сушка до эксплуатационной влажности, обеспечивающая возможность особо точной механической обработки, а также сборки деталей и узлов наиболее ответственных изделий (точное машиностроение и приборостроение, музыкальные инструменты, производство моделей и т.п.).
II категория - сушка до эксплуатационной влажности, обеспечивающая возможность точной механической обработки, а также сборки деталей и узлов квалифицированных изделий (мебельное производство, футляры для радио- и теле аппаратуры, столярно-строительные изделия (оконные и дверные блоки) и т.п.).
III категория - сушка до эксплуатационной влажности для менее ответственных составных частей изделий (тара, строительный погонаж и т.п.).
0 (нулевая) категория - сушка до транспортной влажности (16…20)% товарных пиломатериалов, в том числе экспортный
Назначение пиломатериала |
Категория качества сушки |
Уменьшение прочности древесины |
Конечная влажность древесины % |
Рекомендуемые категории режима сушки |
|
Сушка до транспортной влажности пиломатериалов экспортного и внутрироссийского потребления |
0 |
Не допускается |
16…20 |
М, Н |
|
музыкальные инструменты, точное машиностроение и приборостроение, производство моделей, паркета и т.п. |
I |
6…8 |
Н |
||
Мебельное производство, оконные и дверные блоки, пассажирское вагоностроение, судостроение и автостроение, столярные плиты, спортинвентарь и т.п. |
II |
Допускается в зависимости от назначения пиломатериала |
8…12 |
Н, Ф |
|
строительные изделия, грузовое вагоностроение, тара |
III |
10…15 |
Н, Ф |
Рекомендации по выбору режима сушки пиломатериалов в зависимости от назначения материала
Выбранные по соответствующим таблицам режимы сушки для пиломатериалов заданной спецификации представляются в виде таблицы 2.1
Табл. 2.1 Режимы сушки
Порода |
Толщина пиломатериала, мм |
Номер и индекс режима |
Номер ступени режима |
Изменение влажности древесины на каждой ступени, % |
Параметры режима |
|||
t,.С |
?t,.С |
|||||||
сосна |
50 |
5-Н |
1 |
73- 35 |
73 |
5 |
0,80 |
|
2 |
35 - 25 |
77 |
9 |
0,66 |
||||
3 |
25 - 6 |
96 |
28 |
0,31 |
||||
ель |
40 |
4-Н |
1 |
75-35 |
75 |
5 |
0,80 |
|
2 |
35 - 25 |
80 |
10 |
0,64 |
||||
3 |
25 - 6 |
100 |
30 |
0,29 |
||||
пихта |
40 |
4-Н |
1 2 3 |
75 - 35 35-25 25-10 |
75 80 100 |
5 10 30 |
0,80 0,64 0,29 |
|
Береза |
50 |
1-Н Б-4 |
1 |
64- 35 |
64 |
6 |
0.74 |
|
2 |
35 - 25 |
68 |
10 |
0,61 |
||||
3 |
25 - 6 |
84 |
26 |
0,29 |
2.2 Расчёт продолжительности сушки и оборота камеры
Продолжительность оборота камеры (фоб) при сушке в камерах периодического действия определяется по формуле:
ф об = ф суш + ф п.р., где: (2.2)
ф суш - продолжительность сушки в сутках;
ф п.р. - продолжительность погрузочно-разгрузочных работ, принимается равной 0,1 суток при механизированных способах загрузки.
Результаты расчётов продолжительности сушки и оборота камеры сводятся в таблицу 2.2
Табл. 2.2 Расчёт продолжительности сушки и оборота камеры
Характеристики пиломатериалов |
Категория качества сушки |
Категория режима |
Коэффициенты |
фсуш. |
фоб. |
|||||||||
Порода |
Толщина мм |
Ширина мм |
Влажность,% |
С1 |
С2 |
С3 |
С |
ч |
Сут. |
Сут. |
||||
wн |
wк |
|||||||||||||
Сосна |
50 |
150 |
69 |
6 |
2 |
Н |
78 |
32 |
79 |
189 |
175 |
7,2 |
7,3 |
|
Ель |
40 |
130 |
62 |
6 |
2 |
Н |
59 |
32 |
68 |
159 |
88 |
3,6 |
3,7 |
|
Пихта |
40 |
140 |
74 |
10 |
2 |
Н |
59 |
32 |
54 |
145 |
63 |
2,6 |
2,7 |
|
Береза |
50 |
необр |
88 |
6 |
І |
Н |
93 |
40 |
83 |
216 |
320 |
13,3 |
13,4 |
|
Усл. пилом. (Сосна) |
40 |
120 |
60 |
12 |
II |
Н |
63 |
34 |
60 |
157 |
84 |
3,5 |
3,6 |
За условный пиломатериал принимается обрезной сосновый материал толщиной 40 мм, шириной 120 мм, длиной более 1м, высушиваемый по 2 категории качества сушки нормальными режимами за 3,5 суток.
2.3 Перевод объёма подлежащих сушке фактических пиломатериалов в объём условного материала
Табл. 2.3 Перевод объёма фактических пиломатериалов в объём условного пиломатериала
Характеристика материала |
Продолжительность оборота камеры, сут. |
Коэффициенты |
Объём пиломатериала |
||||||||
Порода |
Толщина мм |
Ширина мм |
Кт |
Ке |
Заданный Фi |
В усл. мат. Уi |
|||||
Сосна |
50 |
150 |
7,3 |
3,6 |
2,02 |
0.484 |
0,448 |
0.92 |
4100 |
7619 |
|
Ель |
40 |
130 |
3,7 |
3,6 |
1,02 |
0,448 |
0,448 |
1 |
3950 |
4029 |
|
Пихта |
40 |
140 |
2,7 |
3,6 |
0,75 |
0,448 |
0,448 |
1 |
1300 |
975 |
|
Береза |
50 |
необр |
13,4 |
3,6 |
3,7 |
0,322 |
0,448 |
1,3 |
2500 |
12025 |
УУ=24648і/год
2.4 Расчёт годовой производительности камеры на условном материале
Г = L • B • H • m,
L, B, H, - габаритные размеры штабеля (длина, ширина, высота), м;
m - число штабелей в камере.
Г=6,5*1.2*1,1*15=128,7 мі
Пу= 335/3,6*0,448*128,7=5365,36мі
3. Тепловой расчёт
3.1 Выбор расчётного материала
За расчётный материал принимается самый быстросохнущий материал из заданной спецификации т.е. тот, у которого имеет наименьшее значение.
3.2 Определение параметров агента сушки на входе в штабель и на выходе из штабеля
Расчёт ведётся по выбранному расчётному пиломатериалу. По выбранному режиму (табл. 2.1) назначаются параметры агента сушки (влажного воздуха) на входе в штабель (принимаются параметры первой ступени режима: t; ц; ?t). Другие параметры влажного воздуха на входе в штабель и на выходе из штабеля ( энтальпия I, влагосодержание d, парциальное давление Pп, плотность с, удельный объём х) определяются по Id - диаграмме.
Ф1=75; ц1=0,8; ?t=5;t мокр=75-5=70 ;ц2=0,9
Параметры влажного воздуха заносятся в таблицу 3.
Табл. 3.1 Параметры агента сушки на входе в штабель и на выходе из штабеля
№ |
Наименование |
Обозначение |
Единица измерения |
Значения |
||
Вход (т. 1) |
Выход (т. 2) |
|||||
1 |
Температура |
t |
C |
75 |
72 |
|
2 |
Насыщенность |
- |
0.8 |
0.9 |
||
3 |
Влагосодержание |
d |
280 |
284 |
||
4 |
Теплосодержание (энтальпия) |
I |
823 |
823 |
||
5 |
Парциальное давление пара |
кПа |
32.7 |
32.9 |
||
6 |
Плотность |
с |
0,875 |
0,880 |
||
7 |
Удельный объём |
1,454 |
1,452 |
|||
8 |
Температура смоченного термометра |
C |
70 |
70 |
3.3 Расчёт количества испаряемой влаги
3.3.1 Количество влаги, испаряемой из 1 древесины
= , кг/, где: (3.1)
- базисная плотность древесины
Wн, Wк - соответственно начальная и конечная влажность расчётного
материала, %.
М1мі=300*(74-10)/100=192 кг,мі
3.3.2 Расчётное количество влаги, испаряемой из древесины в секунду
= , кг/с, где:
Мр=192*128,7*0.448*1.15*1,82/226800=0,102кг/с (3.2)
Г - габаритный объём всех штабелей в камере,
- объёмный коэффициент заполнения штабеля фактическим (расчётным) материалом;
коэффициент, учитывающий качество сушки, для 1 категории качества сушки принимается равным 1,2; для 2 категории - 1,15; для 3 категории - 1,05; для 0 категории - 1,0;
X - коэффициент неравномерности скорости сушки, определяемый по графику (Приложение, рис. 1);
- общая продолжительность сушки расчётного материала, ч.
Значения Г, , были определены ранее в технологическом расчёте.
3.3.3 Определение объёма циркулирующего агента сушки
= n • • ; м3/с, где: (3.3)
n - количество штабелей в плоскости, перпендикулярной направлению потока воздуха;
- скорость циркуляции воздуха по материалу, принятая ранее в технологическом расчёте по технической характеристике камеры, м/с;
- площадь живого сечения штабеля, м2.
Площадь живого сечения штабеля определяется по формуле:
= L • H • (1 - ); где: (3.4)
L, H - соответственно длина и высота штабеля, м;
, - коэффициенты заполнения штабеля соответственно по длине и высоте, определяются по формулам:
=
вд=6/6=1 (3.5)
- средняя длина пиломатериала, м;
L - длина расчётного материала, м.
=, вв=40/65=0.615
S- толщина расчётного пиломатериала, мм;
- толщина прокладок, мм
n=3; vмат=2,5 мі;
Sж.с.шт.= 6.5*1.1 *(1-1*0.615)=2,75 мі
vшт=3*2,5*2,75=20,625мі/с
3.3.4 Расчёт расхода тепла на сушку
Расход тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев пиломатериала, испарение из него влаги, а также на потери тепла через ограждения камеры.
Расчёт ведётся для зимних условий.
Расчёт расхода тепла на прогрев древесины для зимних условий
= • , кДж/м3,где: (3.7)
- затраты тепла на прогрев 1 кг влажной древесины в зимних условиях, кДж/кг, определяются по диаграмме, (Приложение, рис.2);
= 530кг/мі - плотность древесины расчётного материала при заданной начальной влажности, кг/м3, определяется по диаграмме плотности в зависимости от породы и начальной влажности пиломатериала.
Значение определяется, как сумма абсолютных теплосодержаний древесины заданной начальной влажности Wн при нагреве её от расчётной зимней температуры t расч.зим. до температуры прогрева t пр.
tрасч.зим.=-26°С определяется по климатологическим таблицам, как расчётная температура для отопления.
Wн=74°С ;tпр. =90°С для камер периодического действия определяется в зависимости от породы:
при прогреве пиломатериалов мягких хвойных пород (сосна, ель, кедр, пихта) поддерживают в зависимости от их толщины и категории режима сушки (Приложение, табл. 9);
при прогреве пиломатериалов других пород устанавливают температуру среды выше, чем по первой ступени режима сушки: для лиственницы и твёрдых лиственных пород на 5•С, а для мягких лиственных пород (берёза, ольха, осина, тополь, липа ) - на 8•С выше, чем на первой ступени режима, но в обоих случаях не выше 100•С.
Таким образом, значение определяется как сумма IА и IБ :
|IА| + | IБ|, кДж/кг, где: (3.8)
IА, IБ - соответственно теплосодержание левой и правой части диаграммы.
qпр.1кг=|ЭА|+|ЭБ|; |ЭА|=|-125|Кдж. ;|ЭБ|=258Кдж.
qпр.1кг=125+258=383кдж/мі
qпр.1мі зимы=383*530=202990 кдж/мі
Расход тепла на прогрев древесины в камере для зимних условий в секунду
= , кВт, где: (3.9)
- габаритный объём прогреваемых штабелей, ; (в камерах периодического действия
= Г = L • B • H • m, ).
- объёмный коэффициент заполнения штабеля фактическим (расчётным) материалом;
- продолжительность начального прогрева древесины, ч.
Ориентировочно определяется из расчёта 1час на каждый сантиметр толщины материала.
Qпр.зим.= 202990*128,7*0.448/14400=812,7кВт
Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины в зимних условиях
= , кДж/кг, (3.10)
определены ранее в тепловом расчёте.
qпр. Зимы=202990/192=1057,2кДж/кг.
Удельный расход тепла на испарение 1кг влаги
= 1000 - • , кДж/кг, где: (3.11)
- тепло- и влагосодержание отработавшего воздуха, выбрасываемого из камеры (см. табл. 3.1);
При поступлении свежего воздуха в камеру из помещения сушильного цеха допускается принимать = 10 г/кг, = 46 кДж/кг.
- удельная теплоёмкость воды, = 4,19 кДж/(кг. град.).
qисп.зим=1000*(823-46)/284-10-4,19*90=2457,9кДж/кг.
Расход тепла в камере на испарение влаги в зимних условиях
= • , кВт, где: (3.12)
- расчётное количество испаряемой влаги, кг/с.
Qисп зим.=2457,9 *0.102 =250,7кВт
Расчёт потерь тепла через ограждения камеры в секунду, выполняется для каждого ограждения для зимних условий
= S • K( - )С • , кВт, где: (3.13)
S - площадь поверхности ограждения, ;
К - коэффициент теплопередачи данного ограждения, Вт/(. Град.), (Приложение, табл. 8). (Коэффициент теплопередачи пола принимается равным половине значения коэффициента теплопередачи стены);
- температура агента сушки в камере, °С, определяется как среднее значение температур на входе и выходе из штабеля, т. е.
= ; •С; (3.14)
t расч - расчётная температура вне камеры для зимних условий, •С;
(Если камера располагается внутри здания сушильного цеха, то tрасч принимается 15 - 20°С. Если же сушильная установка находится вне здания цеха, то tрасч принимается по климатологическим таблицам ( Приложение, табл. 8 ).
С - коэффициент увеличения теплопотерь, равный 1,5 - при мягких режимах сушки и 2 - при нормальных, форсированных и высокотемпературных режимах.
Расчёт теплопотерь через ограждения сводят в таблицу.
Камера-кирпичные стены; покрытие-сборно-металлическое
Таблица 3.2 Расчёт потерь тепла через ограждения камеры
Наименование ограждения |
S, м2 |
К, Вт/ |
, •С |
•С |
( -), °С |
Коэффициент С |
кВт |
||
Расчётная формула |
Значение |
Зим. |
Зим. |
||||||
1. Наружная боковая стена |
L • H |
53,94 |
1,53 |
73,5 |
20 |
53.5 |
2 |
8,8 |
|
2. Торцовая задняя стена |
B • H |
51,46 |
1,53 |
73,5 |
20 |
53.5 |
2 |
8,4 |
|
3. Потолок |
B • L |
72,21 |
0.7 |
73.5 |
20 |
53.5 |
2 |
5,4 |
|
4.Пол |
1.5(L + 2B) |
37,95 |
0,765 |
73.5 |
20 |
53.5 |
2 |
3.1 |
|
5. Дверь |
B*H |
51.46 |
0.6 |
73.5 |
20 |
53.5 |
2 |
3.3 |
УQ огр. зим=29
Потери тепла через ограждения рассчитываются для каждого ограждения в зависимости от их площади. Площади ограждений рассчитываются по формулам, представленным в таблице 3.2 ( L, B, H - соответственно длина, ширина и высота камеры; b, h - соответственно ширина и высота двери камеры).
Удельный расход тепла на потери через ограждения (на 1кг испаряемой влаги) для зимних условий
= , кДж/кг ;
qогр.зим=29/0.102=284.3 кДж (3.15)
Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий
= + + , кДж/кг
Q зим.=1057.2 +2457.9+284.3=3799.4/кг (3.16)
3.3.5 Определение расхода пара
Максимальный расход пара в секунду
- для камеры периодического действия в период прогрева:
= , кг/с, где: (3.17)
r - теплота парообразования (конденсации) пара, кДж/кг
r=2148к/Дж;
- для камеры периодического действия в период сушки:
= , кг/с. (3.18)
Dсуш.зим=250.7+29/2148=0.13 кг/с; Dпр.зим=812.7+29/2148=0.39 кг/с
Максимальный расход пара сушильным цехом в единицу времени на блок камер периодического действия
= • + • ,кг/с, где:
Dцеха.зим.=0.39 *1+0.13 *4=0.91 кг/с (3.19)
- число камер, в которых одновременно производится прогрев древесины, принимается равным 1/3 … 1/6 от общего числа камер , но не менее одной;
- число камер, в которых производится сушка,
= -
nсуш.=5 -1=4 (3.20)
Расход пара на годовую программу
Дгод =? УФ ? Сдлит, где: (3.21)
q зим - суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий,
qзим.=3799.4кДж ;М1м=192кг/мі
М 1м3 - количество влаги, испаряемой из 1м3 древесины, кг/м3;
УФ - суммарный объём подлежащих сушке фактических пиломатериалов, м3;
УФ=4100+3950+1300+2500=11850мі
Сдлит - коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара при сушке пиломатериалов, сохнущих медленнее расчётного материала;
r - теплота парообразования (конденсации) пара, кДж/кг.
Значение коэффициента Сдлит определяется в зависимости от отношения средневзвешенной продолжительности сушки фактических пиломатериалов к продолжительности сушки расчётного пиломатериала (фсуш.ср/фсуш).
ф суш.ср = ф1?Ф1 +ф2 ?Ф2 + … +фn?Фn / УФ, ч, где: (3.22)
ф1, ф2, …, фn - продолжительность сушки фактических пиломатериалов, ч.
Ф1, Ф2,…, Фn - годовой объём сушки фактических пиломатериалов, м3.
фсушср=175*4100+88*3950+63*1300+320*2500/11850=137.9ч
Сдлит=137,9/63=2,1= из таблицы 12 С длит=1.2
Дгод=3799,4*192/1000*2148*6450*1.2=482058
3.3.6 Выбор конденсатоотводчиков
Конденсатоотводчики служат для удаления из калориферов скапливающегося конденсата и предохранения отвода неотработавшего пара. Используются различные типы конденсатоотводчиков: гидростатические, термостатические, термодинамические. Рекомендуются к применению термодинамические конденсатоотводчики, как наиболее надёжные в работе, экономичные и компактные. Необходимо выбрать конденсатоотводчик по диаметру условного прохода dу, ( Приложение, табл. 13), а диаметр условного прохода подбирается по диаграмме (Приложение, рис.4) в зависимости от производительности П (П= Дсуш.зим) и давления пара в калориферах (указано в исходных данных).
Dсуш зим=0.092кг/с ;dу=20 мм тип-45час 15-нх
Усл. d/у ммПроход. |
Коэф.пропус. кv/кг/ч |
Габар. размеры мм. |
Резьба труб.дюм. |
Масса.кг |
||
Длин.L |
Высота,В |
|||||
25 |
1250 |
120 |
250 |
1 |
6,55 |
4. Описание технологического процесса сушки
4.1 Технология камерной сушки. Составление Рабочих режимов сушки
Технологические этапы процесса сушки в камерах периодического действия:
- Выбор режима сушки
- Начальный прогрев древесины
- Сушка по 1 ступени
- Сушка по 2 ступени
- Промежуточная тепловлагообработка
- Сушка по 3 ступени
- Конечная тепловлагообработка
- Подсушка после конечной тепловлагообработки
- Кондиционирующая тепловлагообработка
- Охлаждение пиломатериала в камере
- Выдержка пиломатериала в остывочном помещении
Необходимо составить рабочие режимы сушки для двух пород из заданной спецификации: хвойной и лиственной.
4.1.1 Выбор режима сушки
Табл.4.1 Выбор режимов сушки. Берем- лиственница толщиной 50 мм
Порода |
Толщина пиломатериала, мм |
Номер и индекс режима |
Номер ступени режима |
Изменение влажности древесины на каждой ступени % |
Параметры режима |
|||
t,.С |
?t, .С |
|||||||
Береза |
50 |
1-Н Б-4 |
1 2 3 |
64>35 35>25 25>6 |
64 65 70 |
6 10 26 |
0,74 0,61 0,29 |
4.1.2 Начальный прогрев
Для интенсивного начального 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 (сосна, ель, кедр, пихта) поддерживают в зависимости от их толщины и категории режима сушки (Приложение, табл. 9). При прогреве пиломатериалов других пород устанавливают температуру среды выше, чем по первой ступени режима сушки: для лиственницы и твёрдых пород на 5•С, а для мягких лиственных пород (берёза, ольха, осина, тополь, липа ) - на 8•С, но в обоих случаях не выше 100•С.
- Психометрическую разность при начальном прогреве поддерживают на уровне
?= 0,5 - 1,5•С.
-Древесину прогревают до тех пор, пока разность между температурой среды и температурой в центре доски или заготовки не достигает 3•С. При отсутствии устройств для контроля температуры древесины длительность прогрева рекомендуется определять расчётом. Ориентировочно длительность начального прогрева определяется из расчёта 1 час на каждый сантиметр толщины материала.
Во время прогрева в камеру подают пар через увлажнительные трубы при включенных калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах.
tнпр=ф1+8%=64+8=72°С
?tмпр=0.5-1°С tн.пр=1ч*1см=1*50=5 часов
Сушка по 1 ступени
Сушка по 2 ступени
Промежуточная тепловлагообработка
Промежуточная влаготеплообработка проводится для уменьшения внутренних напряжений, возникающих в древесине при сушке.
В промежуточной тепловлагообработке нуждаются пиломатериалы повышенных толщин, помеченные в таблице продолжительности тепловлагообработок крестиком.
Промежуточную тепловлагообработку не проводим.
Сушка по 3 ступени
Конечная тепловлагообработка
Конечная влаготеплообработка проводится с целью снятия или уменьшения остаточных внутренних напряжений.
Конечной влаготеплообработке подвергают пиломатериалы, высушиваемые по I или II категориям качества. При применении высокотемпературных режимов сушки и при сушке пиломатериалов твёрдых лиственных пород и лиственницы независимо от назначения древесины проведение конечной Свлаготеплообработке обязательно в целях предупреждения внутренних трещин.
-Температура конечной тепловлагообработки должна быть на 8° выше, чем на 3 ступени режима, но не более 100°С
-Психометрическая разность устанавливается равной 1,5- 2С.
-Продолжительность промежуточной влаготеплообработки принимается по таблице (Приложение, табл. 12). При необходимости проведения промежуточной влаготеплообработки, на конечную обработку используется 2/3 общего времени, указанного в таблице (Приложение, табл. 12).
фн. пр=t3+8=84+8=92°; ?tмтво=1,5-2°
фкон .тво=1*12=12
Подсушка после конечной тепловлагообработки
После конечной влаготеплообработки пиломатериалы выдерживают в камере при психрометрической разности последней ступени режима сушки в течение 2 - 3 часов для подсушки поверхности.
при t3=70°С; W кон=6°; Wр=Wк+1%=6+1=7%; f=0.5; фкон.тво=1/2*9.33=4.66ч
Кондиционирующая тепловлагообработка
Кондиционирующую обработку проводят в обязательном порядке для пиломатериалов I категории качества для выравнивания влажности древесины по объёму штабеля и по толщине пиломатериалов, для чего в камере поддерживают такое состояние среды, при котором недосушённые сортименты подсыхают, а пересушенные увлажняются.
-Во время кондиционирующей обработки температура среды устанавливается равной при температуре на последней ступени режима, но не выше 100•С.
t3=84°С; W кон=6°; Wр=Wк+1%=6+1=7%; f=0.5; фкон.тво=1/2*12=6ч
-Степень насыщенности должна соответствовать средней заданной конечной влажности древесины, увеличенной на 1%. Насыщенность определяется по диаграмме равновесной влажности по Wр=Wк +1% и t =t3
-Продолжительность кондиционирующей обработки ориентировочно равна половине продолжительности конечной влаготеплообработки.
Охлаждение пиломатериала в камере
Охлаждение пиломатериалов в камере до 30-40° проводится при открытых приточно-вытяжных каналах, полуоткрытых дверях и отключённых вентиляторах и калориферах.
Ориентировочная продолжительность охлаждения составляет 1 час на 1см толщины пиломатериала.
50 см=5 часа
Выдержка штабеля в остывочном помещении
Проводится с целью стабилизации внутренних напряжений. Тонкий пиломатериал выдерживается сутки, толстый - 2 суток.
4.2 Технология формирования и расформирования штабелей
Необходимо указать, какой тип штабеля предлагается формировать: пакетный или цельный (беспакетный), указать размеры штабеля или пакета, указать количество прокладок в одном ряду (табл.4.1).
Табл. 4.1 Рекомендуемое количество прокладок в горизонтальном ряду пиломатериалов по длине пакета или штабеля
Толщина пиломатериалов, мм |
Хвойные породы |
Лиственные породы |
|||||
длина пакета или штабеля, м |
|||||||
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 и более |
3 |
4 |
6 |
4 |
5 |
7 |
штабель размеры из таблицы берем прокладок 6шт.
штабель размеры - 6.5*1.2*1.3
Также необходимо изложить технологию формирования штабеля.
Формирование сушильного штабеля.
Сушильные штабеля формируются двумя методами - штучной укладкой досок и пакетным методом . Во втором случае пиломатериалы предварительно укладываются в сушильные пакеты высотой 1,3 или 1,5 м, из которых формируется сушильный штабель .
В условиях камерной сушки пиломатериалов беспакетные штабеля обычно предпочтительнее пакетных, так как отпадают операции формирования пакетов, исключается при этом возможность излома или смятия, сдвига или даже выпадения прокладок (в разных пакетах;) устраняется излишняя утечка воздуха через зазоры, образованные брусками между пакетами, и др.
При возможной разнотолщинной выпиловке досок одной и той же номинальной толщины более тонкие доски окажутся не зажатыми в штабеле и покоробятся во время сушки. Поэтому точность распиловки досок толщиной более 32 мм(ГОСТ 24454-80),подлежащих камерной сушке, должна быть повышена.В противном случае предельно утолщенные даже утоньшенные доски (±2мм) надлежит отсортировать и уложить в штабель отдельными рядами. В этих же целях перед штабелированием желательно калибрование толщины более дорогих пиломатериалов строжкой.
Рассмотрим способы укладки пиломатериалов в штабель. Для соблюдения вертикальности боковых стенок штабеля на погрузочной площадке устраивают упорные стенки с полками для прокладок. Конец стенки по ходу выкатки погруженного штабеля, дополнительно отдален от рельса на 3…5 см.Правильность положения и уклона этих стенок по отношению к рельсовому пути периодически проверяют габаритным штабельным шаблоном изготавливаемым в виде легкой переносной рамки из реек с ограничителями внизу для установки ее на рельсы. Таким шаблоном выверяют во время ремонта рельсовые пути у всех дверей сушильных камер и туннелей, а также у стенок погрузочной площадки; просевшие рельсы выправляют.
В случае укладки досок разной длины оба конца штабеля выравнивают. По бокам штабеля кладут более длинные доски, а в середине в разбежку по длине короткие ;при этом увеличивается ко-во прокладок .Свисающие (незажатые) концы досок за пределами штабеля и внутри него во время сушки будут испорчены(покороблены).
Для соблюдения правильного положения самого штабеля применяют фиксатор прокладок. Его основные детали опора и вертикальные швеллеры в пазы которых вставляют концы прокладок, накладываемых на погружаемый штабель. Не рекомендуется сдвоенная укладка даже тонких пиломатериалов, так как качество сушки древесины укладки получается низким. Уменьшается и производительность камер.
Как правило, в камеру можно загружать материал только одной породы и толщины. Разные сортименты можно высушивать вместе только при одинаковой расчетной продолжительности их просыхания, тщательно проверяя процесс. Лишь в камерах с естественной циркуляцией воздуха в верхнюю часть штабеля кладут более толстый материал и по нему ведут режим сушки .При этом достигается основная цель более равномерная просыхание материала по высоте штабеля.
Доски радиальной распиловки просыхают медленнее остальных той же толщины и того же бревна. К тому они меньше подвержены растрескиванию и короблению. Их желательно укладывать в вверхние 2-3 ряда штабеля.
В камерах с естественной циркуляцией воздуха, туннелях(ЦНИИМОД-24-29),при продольной штабелевке, материал укладывают со шпациями. Размер шпаций в середине ширины штабеля в 3 раза шире, чему боков штабеля. Более широкие доски кладут с обоих сторон штабеля. Ширина всех шпаций в ряду досок должна составлять 30..35% ширины штабеля. Обязательно соблюдение вертикальности всех шпаций по высоте штабеля,, в противном случае материал высохнет неравномерно(более замедленно в местах со слабой вертикальной циркуляции воздуха с узкими шпациями
В камерах со скоростной реверсивной циркуляцией воздуха доски укладывают в штабель без шпаций. При укладке брусков желательны небольшие шпации, поскольку все грани брусков при этом будут отдавать влагу и высохнут быстрее, а также равномернее по сечению.
При укладке коротких заготовок их размещают впритык, чтобы торцы взаимно закрывались(кроме заготовок, на концах которых, желательно пересушенных, будет нарезаться шип), а над местом стыка кладут прокладку, чтобы торцы не растрескивались.
Недопустимая укладка заготовок " в клетку" (с использованием этих же заготовок в виде прокладок).Следует применять в качестве прокладок, как правило, такие же сухие рейки, как и для укладки досок .Допускается использовать заготовки в качестве прокладок, если их толщина не более32 мм, а ширина находится в пределах 32…50мм при условии расстоянии между ними, т.е. шага таких прокладок не менее 400 мм. При загущенной укладке заготовок задерживается циркуляция воздуха и удаление влаги из " клетки".
4.3 Оборудование для формирования штабелей
В курсовом проекте необходимо предусмотреть механизацию и автоматизацию формирования штабелей, выбрав соответствующее оборудование, указав его тип и техническую характеристику. Для фомирования штабелей при больших объёмах сушки (более 50 000 м3/год) используются автоматические линии (пакето-формирующие машины). При меньших объёмах сушки используются лифты-подъёмники марки Л 6,5-15( стр.152, /4/).
Универсальным механизмом для погрузки сушильных штабелей являются штабельные лифты. При этом погружаемый штабель постепенно опускается ниже уровня пола погрузочной площадки по мере увеличения его высоты, чтобы резко повышает производительность труда . Сбоку штабеля устанавливают фиксатор для прокладок. Погрузочные лифты Л-6,5-15 и ПВ - 20 имеют грузоподъемность соответственно 15 и 20 т .
Можно также формировать штабель из двух полуштабелей на уровне пола погрузочной площадки . В этих целях полуштабель подвозят по рельсам к траверсной тележке, накатывают на нее и поднимают на 2 м лебедкой траверсной тележки Эт-20 П . Затем накатывают на тележку второй полуштабель и, опуская верхний полуштабель на нижний, формируют из двух полуштабелей полный штабель . То же можно выполнить автопогрузчиком, а также электросталью. Уже отмечались недостатки такого метода - несовпадение рядов прокладок с изгибом досок при сушке, смятие кромок и даже излом тонких досок у верхнего полуштабеля при его подъеме тросами . В случае использования в целях подъема полуштабеля вилочного автопогрузчика возникает необходимость срединных в штабеле брусков сечением 90*90 мм .
Примерная норма ручной укладки пиломатериалов средней толщины на человека 15 ім/ смена, при наличии лифта - 25 ; норма разгрузки штабелей пиломатериалов без лифта на человека 30, а с лифтом - 50 ім / смена, т .е . с лифтом примерно в 2 раза больше . Лифт для разборки штабеля удобно размещать рядом с соответствующим станком .
В очень крупных сушильных цехах целесообразно применять сложные пакетоформирующие машины, механически укладывающие пиломатериалы в сушильные штабеля высотой до 5 м. Такие машины отрабатываются в промышленности .
4.4 Оборудование для транспортирования штабелей
При сушке пиломатериала в камерах с продольной загрузкой сушильный штабель укладывается на подштабельные или трековые тележки и перемещается на них по рельсовым путям как в цехе, так и в камере. Для транспортировки штабелей вдоль фронта камер и для загрузки-выгрузки сушильных камер применяют электрифицированные траверсные тележки ЭТ-6,5. При формировании пакетного штабеля и сушке в камерах с фронтальной загрузкой для транспортировки пакетов применяются вилочные погрузчики. .
При формировании сушильного штабеля из пакетов применяют автопогрузчики. Рекомендуется автопогрузчик Львовского завода автопогрузчиков модели 4008-М.Автопогрузчик модели 4008-М-универсальная подъемно-транспортная машина большой производительности. Он может работать с вилами длиной 1,5м для перегрузки штучных грузов массой до 10 т и длиной 3м для перемещения крупногабаритных грузов. Вилы длиной 3м включаются в поставку по условиям заказа.
При формировании пакетного штабеля и сушке в камерах с фронтальной загрузкой для транспортировки пакетов применяются вилочные погрузчики 4008- М .
автопогрузчик
Модели 4008 - М - универсальная подёмно- транспортная машина большой производительности .
Он может работать с вилами длиной 1,5 м для перегрузки штучных грузов массой до 10 тонн и длиной 3 м для перемещения крупногабаритных грузов Автопогрузчик рекомендуется для перевозки сушильных пакетов и формирования из них сушильных штабелей . При этом необходимо увеличить длину вил до 2-х метров .Техническая характеристика автопогрузчика модели 4008-Мгрузоподъёмность, т
- на вилах длиной 1,5 м 10
- на вилах длиной 3 м 5
высота подъёма груза на вилах от грунта мм 500
скорость подъёмагруза,м/мин 7скорость передвижения по дорогам с твердым покрытием км/ч
-без груза до 16
с грузом до 10
двигатель ЗИЛ-157К
ведущий мост задний МАЗ-503А
габаритные размеры, мм
-длина с вилами 1,5 6600
- высота с опущенным грузоподъёмником 3780
- ширина
5. Контроль качества сушки
К показателям качества сушки относятся:
- соответствие средней влажности высушенных пиломатериалов в штабеле заданной конечной влажности;
- величина отклонений влажности отдельных досокили заготовок от средней влажности пиломатериалов в штабеле;
- перепад влажности по толщине пиломатериалов (заготовок);
- остаточные напряжения в высушенных пиломатериалах (заготовках).
Показатели качества сушки пиломатериалов (заготовок) подлежат нормированию. Нормы устанавливаются в зависимости от категории качества сушки и условий эксплуатации изделий (стр.8, /5/).
Таблица 5.1
Показатели качества сушки |
Категория качества |
||||
I |
II |
III |
0 |
||
Средняя конечная влажность пиломатериалов в штабеле (%) |
7…10 |
7…15 |
10…15 |
16…20 |
|
Отклонение конечной влажности отдельных досок (заготовок) от средней влажности штабеля при толщине пиломатериалов: ? менее 32 ? от 32 до 50 ? свыше 50 |
±2 ±2 ±2 |
±3 ±3 ±3 |
±4 ±4 ±4 |
±6 ±4 ±2,5 |
|
Перепад влажности по толщине пиломатериалов (заготовок) при толщине, мм: ? 13…22 ? 25…40 ? 45…60 ? 70…90 |
1,5 2,0 2,5 3,0 |
2,0 3,0 3,5 4,0 |
2,5 3,5 4,0 5,0 |
не контролируется |
|
Условный показатель остаточных напряжений (относительная деформация зубцов силовой секции), % |
не более 1,5 |
не более 2,0 |
не контролируется |
не контролируется |
5.1 Контроль средней влажности высушенных пиломатериалов (заготовок)
Для определения средней влажности партии пиломатериалов из различных зон контролируемого штабеля отбирают не менее 9 досок (заготовок).
Из каждой отобранной доски (заготовки) на расстоянии не менее 0,3 м от торцов перпендикулярно длине вырезают два поперечных среза (секции влажности) размером вдоль волокон древесины 10 - 12 мм и определяют их влажность сушилъно-весовым методом. Влажность пиломатериалов штабеля вычисляют как среднее арифметическое из значений влажности отобранных досок (заготовок).
Влажность пиломатериалов (заготовок) в штабеле при толщине их не более 40 мм допускается контролировать индикатором влажности.
5.2 Контроль отклонений влажности отдельных досок или заготовок от средней конечной влажности пиломатериалов в штабеле
Отклонение влажности отдельных досок (заготовок) в штабеле от средней конечной контролируют по среднему квадратическому отклонению S, которое вычисляют с точностью до 0,1% по формуле
S =где: (5.1)
Wi- влажность отдельных секций, %;
Wcp ~ средняя влажность партии, %;
п - количество замеров или секций.
При отклонении S больше допустимого пиломатериалы (заготовки) подлежат влаготеплообработке или ;досушке.
5.3 Контроль перепада влажности по толщине пиломатериалов (заготовок)
Для определения перепада влажности по толщине (разность во влажности внутреннего и поверхностных слоев) пиломатериалов (заготовок) рядом с секциями влажности вырезают секции для определения послойной влажности. Секции выпиливают из пиломатериалов, отобранных из зоны штабеля с замедленным просыханием.
Количество пиломатериалов, из которых вырезают секции, должно быть не менее 5 для I категории качества, не менее 3 для П и Ш. При сушке по Ш категории качества перепад влажности контролируют в том случае, когда пиломатериалы поступают на раскрой по толщине.
Влажность внутреннего слоя и поверхностных слоев (взвешиваемых вместе) у каждой секции определяют весовым методом.
Перепад влажности по толщине пиломатериалов (заготовок) вычисляют по формуле:
?W = Wвн - Wпов.,где: (5.2)
Wвн - влажность внутреннего слоя древесины секции, %;
Wпов - влажность поверхностных слоев (средняя) древесины секции, %.
Среднее значение перепада влажности по толщине пиломатериалов вычисляют по формуле:
?Wср =
где: (5.3) n - количество секций влажности.
5.4 Контроль остаточных напряжений в высушенных пиломатериалах (заготовках)
Для контроля остаточных напряжений из пиломатериалов (заготовок), отобранных из зоны наиболее интенсивного просыхания, вырезают рядом с секциями влажности секции для определения напряжений (силовые секции).
Количество пиломатериалов (заготовок), из которых вырезают секции, зависит от категории качества сушки. Для 1 категории качества сушки принимают не менее 5 секций, для 2 категории - 3 секции, то есть вырезают секции из пяти или трех отобранных досок.
Секции выдерживают в сушильном шкафу в течение 2-3 часов при температуре 103 ± 2°С. После охлаждения секций в эксикаторе их раскраивают (ленточной пилой или лобзиком) по схеме.
У каждой секции измеряют индикаторной скобкой или штангенциркулем с точностью до 0,1 мм толщину Т и расстояние T1 между внешними гранями зубцов секции. При равенстве величин Т и T1 напряжений в пиломатериалах практически нет. Для пиломатериалов, высушиваемых по Й - II категориям качества, относительная деформация зубцов секций f (в вершине) не должна превышать 1,5 - 2%.
Относительную деформацию зубцов секции вычисляют по формуле в %
сушильный технологический автоматизация пиломатериал
f = (5.4)
где L - длина зубца, мм.
За результат принимают среднее арифметическое значение отклонения зубцов контролируемых секций fср.
Среднюю конечную влажность пиломатериалов, отклонения влажности отдельных досок от средней, перепад влажности по толщине и остаточные напряжения допускается контролировать периодически при переходе на сушку пиломатериалов другой характеристики, при пуске камеры после ее ремонта или переналадки, а также по требованиям контрольных служб.
Текущую и конечную влажность древесины в камерах контролируют периодически.
Рис. 5.1 Схема раскроя секции напряжений: а - для пиломатериалов (заготовок) толщиной до 40мм; б - для пиломатериалов (заготовок) толщиной более 40 мм; В - ширина пиломатериалов (заготовок); Т - толщина секции, мм; Т1 - расстояние между внешними гранями. зубцов, мм.
Список литературы
1. Об охране окружающей среды. Федеральный закон №7- ФЗ от 10.01 2002г.
2. Кречетов И.В. Сушка и защита древесины. М., ЛП, 1987 г.
3. Милявская Р.Е. Сушка и защита древесины. Методические указания по выполнению курсового проекта.,1991г.
4. Богданов Е.С. Справочник по сушке древесины. М., ЛП, 1991г.
5. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки., Архангельск., ОАО "Научдревпром-ЦНИИМОД",2000г.
6. Расев А.И. "Сушка древесины" М., МГУл, 2007г.
7. Болдырев П.В. Сушка древесины.Санкт-Петербург, ПрофиКС, 2007г.
8. Серговский П.С. и др. "Гидротермическая обработка и консервирование древесины". М., ЛП, 1986 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание 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 08.01.2016Выбор 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 28.05.2013Изучение устройства сушильной камеры УЛ-1. Обоснование и выбор режимов сушки, начального прогрева и влаготелообработки пиломатериалов из древесины ели и осины. Определение массы испаряемой влаги и расхода теплоносителя. Контроль технологического процесса.
курсовая работа [650,0 K], добавлен 15.04.2019Расчёт одноштабельной сушильной камеры СПВ-62М: продолжительность сушки и оборота камеры; годовая производительность на условном материале. Технологический процесс в сушильном цеху; показатели качества сушки древесины; противопожарная безопасность.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 05.12.2012Устройство 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 11.10.2012Устройство 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 сушильной камеры ВК-4 и вспомогательного оборудования. Обоснование режимов сушки и влаготеплообработки древесины. Расчёт количества сушильных камер. Определение параметров агента сушки. Организация технологического процесса.
курсовая работа [599,7 K], добавлен 24.08.2012Процесс 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 10.12.2013Расчет продолжительности сушки пиломатериалов и оборота камеры. Определение параметров агента сушки на входе в штабель. Составление схемы циркуляции агента сушки с выявлением участков сопротивления. Транспортировка сырых пиломатериалов в сушильный цех.
курсовая работа [396,5 K], добавлен 19.10.2012Описание 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 19.01.2013