Разработка проекта лесосушильного участка на базе сушильных камер AS-1

Дtср. = tн - 0,5•( t1 + t2)

где t1,t2 - температура агента сушки на входе и выходе из штабеля, 0С.

Дtср. = 133,54 - 0,5•( 68 + 55) = 72,04 °С.

Коэффициент Сз принимаем равным 1,2, согласно рекомендациям [3] c. 40.

Qу == 225,8 кВт

Определяем тепловую нагрузку на калориферы во время сушки пиломатериалов в зимних условиях по формуле 4.49 [3] c. 40:

где Сп - коэффициент неучтенных потерь теплоты при сушке. Принимаем Сп = 1,2.

Qк= (129,84 + 1,5 0,86) 1,2 = 157,36 кВт.

Т.к. условие Qу > Qк выполняется, считаем, что калориферы обеспечат соблюдение выбранных режимов сушки и требуемую производительность сушильных камер.

Определяем тепловую нагрузку на калориферы в период начального прогрева для зимних условиях по формуле 4.50 [3] c. 41 :

= (41,92 + 1,5 0,86) 1,2 = 51,85 кВт.

Т.к. Qу > (225,8 > 51,85), то делаем вывод, что калориферы обеспечивают соблюдение выбранных режимов сушки и требуемую производительность сушильных камер.

5. Разработка технологического процесса

5.1 План сушильного цеха

Строительство участка планируется в Минской области, он будет располагаться в отапливаемом помещении. Размеры сушильного участка следующие: 45Ч30 м. Общая площадь, занимаемая участком, составляет 1350 м2.

В данном участке планируется установить 7 сушильных камер периодического действия модели AS-1 , которые будут располагаться в один ряд. В сушильном участке предусмотрено наличие лаборатории размерами 9,4Ч9 м. Лаборатория располагается возле сушильных камер. А так же бытовое помещение тех же размеров.

Для транспортирования штабелей от площадок для их формирования и разборки, а также для загрузки и выгрузки сушильных камер применяем подштабельные тележки, двигающиеся по рельсам, а так же траверсную тележку для перемещения штабеля с одних рельс на другие.

На против сушильных камер находятся склады сырых и сухих пиломатериалов. Размеры склада сырых пиломатериалов 12Ч9 м, площадь - 108 м2. Он вмещает 6 штабелей. Емкость склада сухих пиломатериалов - 12 штабелей. Размеры этого склада 12Ч18 м, площадь - 216 м2. Площадка для формирования и разборки штабелей, 12Ч9 м, площадь - 108 м2 каждая.

5.2 Организация технологического процесса

Транспортировку пиломатериалов к формировочной площадке осуществляют в плотных (без прокладок) пакетах автопогрузчиком.

Для последующей транспортировки штабелей используют рельсовый транспорт. В качестве подвижного состава для этой цели применяют составные платформы, собранные из треков. Трек представляет собой двухколесную тележку, смонтированную из двух швеллеров и устанавливаемую на одном рельсе. Далее к лифту подвозят пакет сырых пиломатериалов. Платформа занимает верхнее положение и на нее закатывают трековую вагонетку. Рабочие сдвигают доски с пакета на вагонетку и формируют один за другим ряды штабеля. По мере выкладки штабеля платформа медленно опускается и фронт работы поддерживается на наиболее удобном уровне. После завершения укладки платформа подымается и штабель скатывается с нее на рельсовый путь.

Далее сформированный на треках штабель подается в одну из сушильных камер, для перемещения штабеля с одних путей на другие, а так же для выгрузки и загрузки камеры используется траверсная тележка. Тележка снабжена самоходным устройством и лебедкой с блоками для перемещения штабелей. Траверсная тележка так же служит для транспортировки высушенных пиломатериалов на склад сухих пиломатериалов. Там находиться еще один лифт для разборки штабеля. Удаляется штабель из цеха по рельсам, а вне помещения его забирает автопогрузчик.

5.3 Контроль технологического процесса

Контроль качества - важная составляющая технологического процесса, целью которой является предотвращение выпуска бракованной продукции, не соответствующей требованиям нормативно-технической документации.

Древесина, выпускаемая из сушилки, должна соответствовать своему назначению. Так как назначение древесины может быть различным, различны и требования к качеству сушки.

Качество сушки характеризуется рядом показателей, основными из которых являются:

1. наличие или отсутствие видимых дефектов;

2. средняя влажность высушенной древесины;

3. равномерность влажности древесины;

4. перепад влажности по толщине сортиментов;

5. наличие остаточных внутренних напряжений.

Видимые дефекты сушки. К видимым дефектам относятся трещины и покоробленость. Встречаются следующие виды трещин: наружные, внутренние, торцовые и радиальные.

Наружные трещины образуются в материале в начальный период сушки. Причина появления наружных трещин - неправильно выбранный режим сушки (слишком жесткий).

Внутренние трещины образуются в конце процесса сушки, когда растягивающие напряжения испытывают внутренние слои сортиментов. Для предупреждения их необходимо соблюдение правильного режима сушки.

Торцовые трещины обусловлены слишком быстрой сушкой торцов. Основными способами борьбы с торцовыми трещинами являются:

1. замазывание торцов сортиментов масляной краской;

2. применение торцезащитных экранов.

Радиальные трещины возникают при сушке круглых лесоматериалов, а также пиломатериалов содержащих сердцевинную трубку. Причиной возникновения является различная усушка в радиальном и тангенциальном направлениях.

Покоробленость возникает из-за различной усушки в радиальном и тангенциальном направлениях. Особенно короблению подвержены доски тангенциальной распиловки. Для предупреждения коробления доски должны сушиться в состоянии фиксации их плоской формы, т.е. под давлением.

Контроль внутренних напряжений преследует следующие цели:

1. установление характера и примерной величины внутренних напряжений в древесине;

2. установление величины остаточных деформаций и остаточных внутренних напряжений в древесине;

3. определение характера распределения влаги по толщине пиломатериала.

Производственный контроль напряжений осуществляют выпиловкой из материала специальных проб - силовых секций. Силовая секция раскраивается в виде двузубой гребенки с выкалыванием серединки (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 - Схема раскроя силовой секции

Сразу после выпиливания зубцы силовой секции могут изогнуться в ту или иную сторону. Возможные деформации силовой секции показаны на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 - Возможные деформации силовой секции

По форме секции можно установить характер внутренних напряжений, а по величине деформации - судить и об их сравнительной величине.

Если зубцы секции изгибаются наружу, значит, в материале имеются растяги-вающие напряжения в наружных и сжимающие во внутренних слоях. Изгиб зубцов внутрь говорит о том, что наружные слои испытывают сжимающие напряжения, а внутренние - растягивающие. Отсутствие деформации зубцов говорит об отсутст-вии внутренних напряжений в древесине.

Для того чтобы оценить величину остаточной деформации древесины, а значит и величину остаточных напряжений (внутренних), надо добиться установления равномерности влажности по всему объему силовых секций, для этого выдерживают силовую секцию при комнатной температуре 7-8 часов или при температуре 1000С - 1,5-2 часа. Если после выдержки секция имеет внешний вид (3), то в древесине нет остаточных напряжений. Если секция после выдержки имеет вид (2) - это значит, что в материале имеются остаточные деформации удлинения на поверхности и деформации укорочения во внутренних слоях.

Такой вид образца говорит о том, что древесина не прошла влаготеплообработки. Если секция приобрела форму (1) - в материале имеются остаточные деформации укорочения на поверхности и удлинения внутри. Такая форма секции говорит о излишней влаготеплообработки в конце.

Контроль влажности. В технике существует много способов определения влажности материалов. Они делятся на две группы: прямые способы, при которых непосредственно измеряются масса или объем воды, и косвенные способы, при которых измеряются показатели каких-либо свойств материала, зависящих от влажности. Контроль конечной влажности осуществляют при помощи электровлагомера, а контроль внутренних напряжений при помощи силовых секций.

В зависимости от перечисленных показателей качества высушенной древесины установлены четыре категории качества сушки.

Первая категория - сушка пиломатериала проведена до эксплуатационной влажности, обеспечивающая особо точную механическую обработку и сборку деталей и узлов наиболее квалифицированных изделий.

Вторая категория - сушка до эксплуатационной влажности, обеспечивающая точную механическую обработку и сборку деталей и узлов наиболее квалифицированных изделий.

Третья категория - сушка до эксплуатационной влажности для менее квалифицированных изделий деревообработки.

Нулевая категория - сушка товарных пиломатериалов до транспортной влажности.

Контроль технологического процесса сушки пиломатериалов приведён в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Контроль технологического процесса сушки пиломатериалов

Заключение

Разработан проект лесосушильного участка для сушки березовых и липовых пиломатериалов в количестве 4500 м3 в год назначением для изготовления мебели. Предполагаемое место строительства - Минская область. Цех размещен в помещения с общей площадью 1350 м2.

К установке предложено 7 лесосушильных камер AS-1. Вместимость каждой из них составляет 12 м3. Для формирования и разборки штабелей, транспор-тирования, доставки пиломатериалов к камерам и на склады выбраны два лифта и одна траверсная тележка.

Камеры оснащены компактными калориферами КПС-П №8. Количество калориферов - 6 , общая поверхность нагрева составляет 101,52 м2.

Теплоносителем является водяной пар под давлением 0,3 МПа.

Годовая потребность цеха в теплоносителе - 1706 т/год.

Список источников информации

1. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб. Серговский П. С. М., «Лесная промышленность», 1975. 400с.

2. Гидротермическая обработка и защита древесины. Примеры и задачи: учеб. пособие для студентов специальности «Технология деревообрабатывающих производств» / В. Б. Снопков. - Мн.: БГТУ, 2005. - 240 с.

3. Гидротермическая обработка и защита древесины. Курсовое и дипломное проектирование: учеб. пособие для студентов учреждений, обеспечивающих получение высшего образования по специальностям «Технология деревообрабатывающих производств», «Профессиональное обучение (деревообработка)», «Энергоэффективные технологии в лесном комплексе». - Минск: БГТУ, 2007. - 110с.

4. Справочник по сушке древесины/ Е.С. Богданов и др.; Под ред. Е.С. Богданова. - М.: Лесная пром-ть, 1990. - 304с.

5. Расчет, проектирование и реконструкция лесосушильных камер/ Е.С. Богданов и др.; Под ред. Е.С. Богдановва. - М.: Экология,1993. - 352с.

6. Проекты (работы) курсовые: СТП БГТУ 002-2007. - [Взамен СТП 05.11.91]; Введ. 01.01.2007. - Минск: БГТУ,2007. - 31с.

Размещено на Allbest.ru