Проект сушильного цеха на базе камер ЦНИИМОД-34 с годовым оборотом 37000 м3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Лобвинский филиал

ГОУ СПО «Тавдинский техникум механической обработки древесины»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: Гидравлическая обработка

древесины

Тема: «Проект сушильного цеха на базе камер ЦНИИМОД -34 с годовым оборотом 37000 м³»

Специальность:250403 Технология деревообработки

Выполнил: А.В. Быков

Лобва 2011

1. Цели сушки древесины

Сушка - обязательная часть технологического процесса выработки пиломатериалов. Непросушенные пиломатериалы не могут считаться готовой продукцией, подлежащей реализации, а технологический процесс их изготовления законченным.

Главная цель сушки древесины заключается в превращении из природного сырья в промышленный материал с коренным улучшением ее биологических, физико-механических, технологических и потребительских свойствах. В процессе надлежащей сушки древесина облагораживается, становится пригодной для изготовления многообразной ценной, стабильной продукции, отвечающей потребительским запросам.

В результате высушивания древесина приобретает стойкость против гниения, повышаются ее прочность и жесткость, возникает стабильность размеров и формы деталей и всего изделия, открывается возможность склеивания, шлифования, полирования, древесина приобретает ряд гигиенических свойств, снижаются ее теплоемкость, тепло- и электропроводность, появляются другие положительные свойства (лучшее удерживание гвоздей, выше чистота обрабатываемой поверхности и др.).

Перед изготовлением изделий из древесины удаляют сушкой не всю влагу. В случае производства мебели и музыкальных изделий применяют древесину с остаточной влажностью 6…8%, в деревообработке влажность высушенной древесины должна быть 10… 15%, что предусматривается техническими условиями на изготовление изделий.

При влажности древесины ниже 22 % она не гниет, так же как не гниет высушенная трава (сено), высушенный хлеб (сухари) и т. п. Влажность древесины 20% называется транспортной, древесина при перевозках в теплое время года не портится. Следует отметить характерную влажность древесины 30%, т. е. содержание влаги 0,3 массы самой древесины (принимаемой за 1,0), называемую пределом гигроскопичности.

2. Характеристика сушильной камеры

Это противоточная сушильная камера непрерывного действия с продольной штабелевкой материала. Камера однапутная емкостью пять штабелей. В этих камерах нет подвала, вентиляторно-калориферное оборудование находится с верху, над сушильным пространством. Камеры данного типа выгодно отличаются от подобных камер старой конструкции (ЦНИИМОД-24и ЦНИИМОД-25) повышенной тепловой мощностью калорифера и увеличенной вдвое скоростью циркуляции воздуха по материалу (2,65 м\сек). В камерах старой конструкции (ЦНИИМОД-24 и ЦНИИМОД-25) основным недостатком в работе камер являлось неравномерность конечной влажности материала в штабеле как по высоте, таки по длине, доходившая до 7-8%.

В камерах ЦНИИМОД-34 этот недостаток в значительной степени устраняется. Укладку материала в штабеля для сушки в камерах данного типа производится со шпациями (промежутками в горизонтальном ряду) это обстоятельство уменьшает емкость камеры почти на 30% против камер со сплошной укладкой при поперечной циркуляции воздуха через штабель. Противоточные камеры непрерывного действия предназначаются главным образом для массовой сушки хвойных пиломатериалов (толщиной до 60 мм ) 3 и 4 категории качества сушки и для тонких сортиментов (до 35 мм )твердых лиственных пород.

3. Технологический процесс работы сушильного цеха

Пиломатериалы, уложенные в пакеты (каждый пакет составляет половину штабеля), с помощью тельфера ставятся на электрифицированную траверсную тележку. Управление траверсной тележкой дистанционное с автоматическим остановом против соответствующей камеры .С траверсной тележки в камеру штабеля сдвигаются толкателями с телескопическим устройством .Ролики в камере установлены с уклоном 0,005 для обеспечивания перемещения штабелей; в сухом конце, за последним штабелем, дан значительно большой уклон роликами, чтобы последний штабель от толчка мог сам передвинуться на роликовые шины траверсной тележки .С траверсной тележки пакеты высушенных материалов с помощью тельфера переносятся в остывочное помещение или под разгрузку .Годовая производительность одной камеры типа ЦНИИМОД-56 равна примерно 20000 квадратных метров условного материала.

древесина сушка тепло калорифер

4. Технологический расчет

4.1 Расчет продолжительности сушки и оборота камеры непрерывного типа

В противоточных камерах непрерывного действия продолжительность сушки, включая начальный прогрев, находят по формуле

ф_суш= ф_исх*А_п *А_ц *А_в *А_к, ч,

где ф_исх - исходная продолжительность пиломатериалов [тал. 19]:

ф_{исх сосна}= 46 ч, ф_{исх лиственницы}= 33 ч, ф_{исх бук}= 35ч,

А_п - коэффициент учитывающий породу древесины [табл.20]:

А_{п сосна}=1,00, А_{п Лиственницы} = 2,30, А_пбук = 1,45

А_ц - коэффициент учитывающий интенсивность циркуляции [табл.21]:

А_{ц сосна} = 1,04, А_{ц Лиственницы}= 1,04, А_{ц бук} =1,04,

при расчетной рабочей скорости х_габ.р=1,25м/с при нормальном режиме сушки и расчетной рабочей скорости х_габ.р=1,25 м/с при форсированном режиме сушки (табл. 26), значение поправочного коэффициента для необрезных пиломатериалов соответственно расчетной рабочей скорости 082 и 0,72 [табл. 22]

А_в - коэффициент учитывающий начальную и конечную влажность [табл. 23]

А_всосна = 1,32, А_{в лиственницы}=1,33, А_{в бук}=1,32

А_к - коэффициент учитывающий качество сушки [табл. 12]

А_{к сосна} = 1,05, А_{к лиственницы} =1,05, А_{к бук}=1,15

ф_{суш сосна}=46*1,00*1,04*1,32*1,05*0,82=54,37 ч

ф_{суш лиственницы}= 33*2,30*1,04*1,33*1,05=110,23 ч

ф_{суш бук}= 35*1,45*1,04*1,32*1,15*0,72=57,68 ч

В камерах непрерывного действия, загрузка и разгрузка которых производится без остановки сушильного процесса, ф_об= ф_суш.

Таблица 1 Расчет продолжительности сушки и оборота камеры

Характеристика пиломатериалов	Категория качества	Категория режима	фисх, ч	Коэффициенты	фсуш	фоб
Порода	Толщина, мм	Ширина мм.	Влажность %				Ап	Ац	Ав	Ак	ч	сут	сут
			Wн	Wк
сосна	28	100	68	8	III	3Ф	46	0,8	0,82	1,33	1,05	54,4	2,2	2,2
лиственница	32	100	68	8	IIЙ	4ф	33	0,8	1	1,33	1,05	110,2	4,5	4,5
бук	24	100	68	8	II	2Н	24	1,0	0,72	1,32	1,15	57,7	2,4	2,4
условный материал	40	150	60	12	II	11Н	65	1,0	0,97	1,0	1,15	72,5	3,0	3,0

Под условным материалом понимают сосновые обрезные доски толщиной 40 мм , шириной 150мм, высушиваемые по II категории качества от начальной влажности 60% до конечной 12%

4.2 Выбор расчетного материала

За расчетный материал принимается самый быстросохнущий материал, в данном случае это сосна ф_{об сосна}=2,2 сут

4.3 Выбор режима сушки

Таблица 2 Выбор режима сушки

Порода	Толщина пиломатериала мм	Влажность, %	Номер и индекс режима	Состояние сушильного агента в разгрузочном конце камеры	Максимальная психрометрическая разность в загрузочном конце, ?t2,0С
		Начальная Wн	Конечная Wк		t1,0С	?t1,0С	ц1
сосна	28	68	8	3ф	107	30	0,31	5
Лиственница	32	68	8	4ф	104	27	0,34	5
бук	24	68	8	2н	92	23	0,38	6

4.4 Пересчет фактически заданного материала в условный

Объем подлежащего сушке пиломатериала (Ф_i) переводится в объем условного материала (У_i) по формуле:

У_i=Ф_i*Кф*К_Е, м³ усл,

где Ф_i - объем подлежащих сушке фактических пиломатериалов, заданных в спецификации, м³; Кф - коэффициент продолжительности оборота; К_Е - коэффициент вместимости камеры.

Кф=

где ф_об.ф - продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала, суток; ф_об.усл,- продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, суток [табл. 26].

К_Е ==,

где Е _усл - вместимость (емкость) камеры на условном материале, м³; Е _ф- вместимость камеры на материале заданной характеристики, м³; в_усл- объемный коэффициент заполнения штабеля условным материалом; в_ф- объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом;

Нормативные значения объемного коэффициента заполнения штабеля приведены в табл. 24 в зависимости от толщины материала, способа укладки и вида материала (необрезной).

Указанные в табл. 24 значения объемного коэффициента заполнения штабеля определены по формуле

в=в_д* в_ш* в_в*

где в_д, в_ш, в_в - линейные коэффициенты заполнения штабеля по его длине, ширине и высоте;

У₀ - объемная усушка древесины, учитывающая уменьшение ее объема при высыхании до нормальной влажности товарных пиломатериалов (W=15%), принимается в среднем равной 7%.

в_д=

В таблице 24 указаны значения объемного коэффициента заполнения штабеля при укладке пиломатериалов различной длины, т.е. без сортировки по длине (в_д=0,85).

Коэффициент заполнения по ширине в_ш* отношение суммарной ширины пиломатериалов в горизонтальном ряду штабеля к его габаритной ширине. Рекомендуемые для расчетов среднее значения в_ш указаны в табл. 33. Коэффициент заполнения по высоте в_в - определяется по выражению

в_в=

где S - толщина пиломатериалов; S_пр- толщина прокладок, обычно равная 25 мм.

Если в штабеле укладываются заготовки толщиной не более 32 мм, шириной не более 70 мм, длиной не более габаритной ширины штабеля, то в качестве прокладок допускается использовать сами заготовки и для такого штабеля в_в принимается равным в зависимости от длины заготовок:

при l_заг= 0,5м в_в = 0,6 ;

при l_заг =1,0м в_в = 0,58;

при l_заг =1,0 до 2,0 м в_в =0,55.

Кф сосна = 2,2/3,1=0,709,

Кф лиственница =4,5/3,1= 1,451 ,

Кф бук =2,4/3,1= 0,774

К_{Е сосна} =0,438/ 0,266= 1,646

К_{Елиственницы} =0,438 /0,399=1,097

К_{Е бук} =0,438/ 0,237=1,848

У_{i ель} = 20000*0,709*1,646=23340 м³ усл.

У_{iлиственницы}= 12000*1,451*1,097=19100 м³ усл

У_{i березы}= 5000*1,774*1,848=16391 м³ усл

Таблица 3 Перевод объема фактических пиломатериалов в объем условного материала

Характеристика материала	Продолжительность оборота камеры, сут	Коэффициенты	Объем пиломатериала, м3
Порода	Толщина мм	Ширина мм	фоб.ф	фоб.усл	Кф	вф	вусл	КЕ	Заданный Ф	В условном материале м3
Сосна	28	100	3,1	2,2	0,709	0,266	0,438	1,646	20000	23340
Лиственница	32	100	3,1	4,5	1,451	0,399	0,438	1,097	12000	19100
Береза	24	100	3,1	2,4	0,774	0,237	0,438	1,848	5000	16391

Итого У_ф=37000 У_у=58831

4.5 Расчет годовой производительности камеры на условном материале

Нормативная годовая производительность камеры на условном материале рассчитывается по формуле

П_у= *в_усл*Г, м³ усл/год,

где 335 - плановая продолжительность работы камер в течение календарного года с учетом необходимости их периодического ремонта, суток; Г - габаритный объем всех штабелей в камере, м³

Г= L*D*H*m, м³

где L, D, H- габаритные размеры штабеля (длина, ширина, высота), м m - число штабелей в камере,

Г = 6,5*2,4*2,6*5=202,8 м³

П_у ⁼ 335/2,0*0,438*202,8=14878,4 м³ усл/год

4.6 Расчет количества сушильных камер

Потребляемое количество камер рассчитывается по формуле

n =,

где У_у - общий объем условного материала, м³ усл

П_у- годовая (плановая) производительность одной камеры в условном материале, м³ усл/год

n = 58831/6500= 9

Принятое количество камер определяется округлением n до ближайшего большего целого числа. Принимаем к строительству 9 пятиштабельных камер.

5. Тепловой расчет камер

5.1 Расчет параметров агента сушки на входе в штабель

Линию действительного процесса строят на Id- диаграмме на основании известных t₁=110, ц₁=0,28, по ней находим другие параметры характеризующие состояние воздуха.

Таблица 4 Параметров агента сушки на входе в штабель

Наименование	Обозн.	Ед. изм.	Значение
1.температура	t1	0С	110
2.относительная влажность (степень насыщенности)	ц1	-	0,28
3.влагосодержание	d1	г/кг	448
4.теплосодержание	J1	ккал/кг	315
5.парциальное давление пара	Pn1	Па	4250
6.плотность	с1	кг/м3	0,766
7.удельный объем	х1	м3/кг	1,893
8.температура смоченного термометра	tм	0С	77

5.2 Расчет количества испаряемой влаги

а) количество влаги испаряемой из 1 м³ древесины

M_1м³ = с_б* , кг/м³

где с_б- базисная плотность древесины, кг/м³ (ель-360 кг/м³) [таб. 28 стр. 50 МУ] W_н-W_к- соответственно начальная и конечная влажность расчетного материала, %

M_1м³ = 400* =240 кг/м³

б) количество влаги, испаряемой из древесины в секунду,

М_р = кг/с,

где Г - габаритный объем всех штабелей в камере, м³ в_ф- объемный коэффициент заполнения штабеля расчетным материалом [таблица 3] А_к - коэффициент, учитывающий качество сушки [таблица 1] Ч - коэффициент неравномерности скорости сушки , Для камер непрерывного действия Х=1 ф_суш.- общая продолжительность сушки расчетного материала, ч

М_р = = 0,07 кг/с

5.3 Расчет объема циркулирующего агента сушки и его параметры на выходе из штабеля

Параметры агента сушки на выходе из штабеля определяют по Id- диаграмме при помощи построения линии процесса сушки. Точка 2 получается на пересечении линии J=const, исходящей из точки 1 с линией t₂=t_м+Дt₂. Значения t_м=t₁-Дt₁ и Дt₂ определяют по режиму сушки расчетного материала.

Таблица 5 Параметров агента сушки на выходе из штабеля

Наименование	Обозн.	Ед. изм.	Значение
1.температура	t2	0С	83
2.относительная влажность (степень насыщенности)	ц2	-	0,8
3.влагосодержание	d2	г/кг	468
4.теплосодержание	J2	ккал/кг	315
5.парциальное давление пара	Pn2	Па	4357
6.плотность	с2	кг/м3	0,821
7.удельный объем	х2	м3/кг	1,792
8.температура смоченного термометра	tM	0С	77

Объем циркулирующего по материалу агента сушки определяется по формуле:

V_шт= м³/с

где V_шт- объем циркулирующего агента сушки, м³/с

d₁-влагосодержание агента сушки на входе в штабель, г/кг

М_р - количество влаги, испаряемой из древесины в секунду, кг/с

х₁- удельный объем агента сушки, м³/кг

V_шт= 0,662 м³/с

5.4 Построение линии сушки

Точка 1, характеризует состояние агента сушки на входе в штабель. Точка 2 характеризующая параметры агента сушки на выходе из штабеля, получается на пресечении линии J=const исходящей из точки 1 с линией d₂= const. Отрезок 1-2 характеризует изменение состояния агента сушки при прохождении его через штабель (линия процесса сушки).

Рис. 1

5.5 Расчет расхода тепла на сушку

Расход тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев материала, испарение из него влаги и на теплопотери через ограждения. Расчеты ведутся для зимних условий с целью определения максимальной нагрузки на котельную и для среднегодовых условий с целью определения общих расходов пара на годовую программу а) Расход тепла на подогрев 1 м³ древесины для зимних условий определяют по формуле:

q_{пр. 1 м}³_зим.= q_{пр. 1кг зим}* с_wн, кДж/м³

где q_{пр. 1кг зим} - затраты тепла на подогрев 1 кг влажной древесины ели в зимних условиях, с_wн - плотность древесины расчетного материала при заданной начальной влажности, кг/м³

Значение q_{пр. 1кг зим} - определяется по диаграмме приложений МУ, как сумма абсолютных теплосодержаний древесины заданной начальной влажности при нагреве от температуры t_{расч зим} до температуры t_пр. Левая часть диаграммы характеризует расход тепла на подогрев древесины. Если температура t_{расч зим} >0⁰С, то расход тепла определяется по правой части диаграмме. Температура t_{расч зим} определяется по климатической таблице, как температура для отопления. Для камер непрерывного действия t_пр= t_м. Значение плотности с_wн определяют по диаграмме приложений МУ в зависимости от породы и начальной влажности расчетного материала

с_wн=690 кг/м³

q_{пр. 1 кг зим.}= 145+220=365 кДж / кг

q_{пр. 1 м}³_зим.= 365*690=251850 кДж / м³

б) Расход тепла на подогрев 1 м³ древесины для среднегодовых условий q_{пр. 1 м}³_ср. определяют по формуле:

q_{пр. 1 кг ср.}=20+220=240 кДж / кг

q_{пр. 1 м}³_ср= 240*690=165600 кДж/ м³

в) Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних условий

Q_пр.зим = кВт

где Г_пр- габаритный объем прогреваемых штабелей, м³ в камерах непрерывного действия Г_пр = Г_шт т.е. габаритному объему одного штабеля в_ф - объемный коэффициент заполнения штабеля расчетным материалом ф_пр - продолжительность начального прогрева древесины, ч. Ориентировочно ф_пр определяется из расчета 1 ч на каждый сантиметр толщины материала

Q_пр.зим=. = 134,8 кВт

г) Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для среднегодовых условий

Q_{пр.ср год}= кВт,

Q_{пр.ср год}= = 88,6 кВт

д) Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины в зимних условиях

q_пр.зим.= , кДж/кг

q_пр.зим.= 251850/240= 1049 кДж

е) Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины в среднегодовых условиях

q_{пр.ср год.}= , кДж/кг

q_{пр.ср год.}= = 690 кДж/кг

ж) Удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги определяется для зимних и среднегодовых условий при низкотемпературном процессе сушки

q_исп.= 1000* , кДж/кг

где J₂ и d₂ - тепло- и влагосодержание отработавшего воздуха, выбрасываемого из камеры J₀ и d₀ - тепло- и влагосодержание отработавшего свежего воздуха, поступающего в камеру С_в - удельная теплоемкость воды, С_в = 4,19 кДж/(кг. град). При поступлении в камеру свежего наружного воздуха его параметры определяются климатическими условиями, ориентировочно можно принять для: зимних условий:

d_0зим = 0 , J_0зим= t_{расч.зим}, кДж/кг

среднегодовых условий при положительной температуре:

d_0ср=5г/кг,

J_0ср=t_ср+0,001d_0ср(1,93 t_ср+2490)=1,2+0,001*5(1,93*1,2+2490)=14, кДж/кг

q_{исп.зим}= 1000* -4,19*5=727, кДж/кг

q_исп.ср=1000* -4,19*5 =629 кДж/

з) Расход тепла в камере на испарение влаги в секунду для зимних

Q_{исп зим}= q_{исп зим}*М_р, кВт

где М_р- расчетное количество испаряемой влаги, кг/с

Q_{исп.зим}= 727*0,07=51 кВт

среднегодовых условий:

Q_{исп ср}= q_{исп ср}*М_р, кВт

Q_{исп ср}= 629*0,07=44 кВт

и) Расчет потерь тепла через ограждения камеры (крайней в блоке) в секунду выполняется для каждого ограждения для зимних и среднегодовых условий по формуле:

Q_огр.= S*K*(t_кам-t_расч)*С*10^-3, кВт

где S - площадь поверхности ограждений, м³

К -коэффициент теплопередачи данного ограждения, Вт/(м³ .град) Значение К принимают по таблице 30 МУ t_кам - температура агента сушки в камере определяется как сркднее значение температур на входе и выходе из штабеля, т.е.

t_кам = , ⁰С

t_кам ==94 ⁰С

t_расч- расчетная температура вне камеры для зимних и среднегодовых условий, ⁰С С - коэффициент увеличения теплопотерь, равный 2 - при нормальных режимах сушки. Если ограждения располагаются внутри здания сушильного цеха, то t_расч принимается 15…20⁰С. Если же они соприкасаются с наружным воздухом, то t_кам и t_расч определяются по климатическим таблицам [приложение МУ, табл. 29]

Таблица 6 Потери тепла через ограждения

Наименование ограждения	S	К Вт/ (м2 град)	tкам, 0С	tрасч	(tкам-tрасч)	Коэффициент С	Qогр кВт
	Расчетная формула	Значение м2			ср.	зим	ср.	зим.		ср	зим.
1. наружная боковая стена	L*H	36*5=180	1,03	94	1,2	-32	92,8	126	2	34,4	46,7
2. торцовая задняя стена (без дверей)	B*H- b*h	3*5-1,8* 2,6= 11,3	1,03	94	17,5	17,5	76,5	76,5	2	1,78	1,78
3. торцовая передняя стена (без двери)	B*H-b*h	3*5-1,8* 2,6= 11,3	1,03	94	17,5	17,5	76,5	76,5	2	1,78	1,78
4. потолок	B*L	3*36=108	0,7	94	1,2	-32	92,8	126	2	14	19,1
5. пол	1.5*(L+ 2B)	1,5*(36+2*3)= 63	0,52	94	1,2	-32	92,8	126	2	6,1	8,3
6. дверь	b*h	1,8*2,6= 4,68	0,6	94	1,2	-32	92,8	126	2	0,5	0,7

У_{Qогр ср.}=58,6; У _{Qогр.зим} =78,4

Потери тепла через смежные (междукамерные) стенки в расчет не принимаются. Чтобы правильно определить расчетную температуру для всех ограждающих поверхностей, необходимо выбрать возможный вариант планировки камер в цехе.Для определения коэффициента теплопередачи ограждений необходимо знать их конструкцию, т.е. толщину и материал. Толщина наружных стен стационарных лесосушильных камер рекомендуется в два кирпича (510 мм), а внутренних между смежными камерами - полтора кирпича (380 мм). Значение коэффициента теплопередачи кирпичных стен, потолка (из железобетонных плит с утеплителем), берем из таблицы 30 приложений МУ.

Коэффициент теплопередачи пола принимается равным половине значения коэффициента теплопередачи наружной стены. При расчете площади пола ширина внешней зоны теплопотерь через фундаменты принимается равной 1,5 м.

Общие теплопотери через ограждения камеры для зимних У _{Qогр.зим.} и среднегодовых условий У _Qогр.ср находятся путем суммирования потерь тепла через все ограждающие конструкции.

к) Удельный расход тепла на потери через ограждения (на 1 кг испаряемой влаги) для зимних условий

q_{огр.зим}= , кДж/кг

q_{огр.зим}= 78,4/0,07= 1120кДж/кг

л) Удельный расход тепла на потери через ограждения для среднегодовых условий

q_огр.ср= , кДж/кг

q_огр.ср= 58,6/0,07=837 кДж/кг

м) Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий

q_зим = q_пр.зим+q_{исп.зим}+q_{огр.зим}, кДж/кг

q_зим = 1049+727+1120=2896 кДж/кг

н) Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий

q_ср = q_пр.ср+q_исп.ср+q_огр.ср, кДж/кг

q_ср = 690+629+837=2156 кДж/кг

о) Расчет среднечасового расхода тепла на сушку древесины

Q_кам=q_зим*М_расч*С₂*, к Вт

Q_кам=2896*0,07*1,2*=0,07 кВт

5.6 Расчёт и выбор калориферов

Тип применяемый в сушильной камере калориферов обусловлен конструкцией камеры. Калориферы из чугунных ребристых труб располагает, как правило, в пространстве между боковой стеной камеры и штабелем . Пластинчатые калориферы располагают в верхней части камеры , в воздуховоде над штабелями .

Расчёт поверхности нагрева калориферов выполняется по выражению

Fкал.расч .= м²

где tт.н.- температура теплоносителя в С .Числовое значение этой величины определяется по приложению МУ, табл.26, стр.61.

Температура пара в калорифере при 3 атм t_т.н.=155⁰ С

С₃-коэффициент запаса, учитывающий степень загрязнения калориферов (коррозия, засорение мелкими частицами древесины); С₃=1,2

К- коэффициент теплопадачи калорифера ,Bт/м²*К .

Числовое значение К определяется ;

для пластинчатых калориферов - по Л2,табл.9,стр.160.

В случае для определения величины К необходимо знать скорость омывания калорифера агентом сушки, а она может быть определена ,если известна площадь живого сечения калориферов. Ориентировочно площадь живого сечения калориферов определяют, приняв поверхность нагрева калориферов по типовому проекту.

Приняв по типовому проекту модель и номер пластинчатых калориферов КФБ-9. Живое сечение определяется по выражению

Fж.с. = f _{ж.с.1кал} *n”кал. м²

где fж.с.1 кал.- живое сечение одного пластинчатого калорифера ,м². Числовое значение этой величины определяется по Л2,стр.160,табл.9;

fж.с.1 кал. =0,585 м²

n”_кал.- количество калориферов в одном ряду, перпендикулярном направлению потока агента сушки по Л2,стр.160,табл.9

n”_кал.= 6

Fж.с. = 0,585*6 = 3,5 м²

Скорость циркуляции агента сушки через калорифер определяется по выражению

щ_кал.= м/с

где V_ц - объем циркулирующего агента сушки

V_ц= щ_кал.* F_ж.сшт *3600 м³/ч

V_ц= 0,189*3,5*3600=2381 м³/ч

щ_кал.= =0,189 м/с

коэффициент теплопадачи калорифера К=17,9 ккал/м²*град

Часовой расход тепла в камере, который должен быть покрыт калорифером:

Q_кал=(М_{расч кам}*q_исп+ У _{Qогр.зим})*С₁

Q_кал=(0,07*727+1120)*1,2=1121,2 ккал/час

Fкал.расч.==3696 м²

Примечания: 1. Расчётное количество калориферов увеличивают до ближайшего большего значения, в сушильных камерах с вентиляторами на поперечных валах желательно против каждого вентилятора монтировать пластинчатый калорифер. Подбор количества пластинчатых калориферов в этом случае производят изменением модели и номер калорифера КФБ - 9.

2. С учётом возможности снижения давления теплоносителя или интенсификации процесса расчётное количество калориферов можно увеличивать на 10 + 20% ,т.е. В 1,1+ 1,2 раза.

5.7 Расчёт расхода пара на сушки

Расчёт среднечасового расхода пара:

а/ в зимнее время одним сушильным устройством

Д _зим.= кг/ч ,

где in -- теплота испарения (теплопередача) пара, кДж/кг исп. вл.

При давлении пара в калориферах 0,3: 0,4 МПа in = 2135 кДж / кг исп. вл. ;

при Р_к = 0,5 : 0,6 МПа in = 2095 кДж /кг исп. вл.;

С4 -коэффициент , учитывающий потери тепла паропроводами ,

конденсатоотводчиками и т. п. (С₄ = 1,1+1,3) ;

Д _зим.==0,05 кг/ч

б) для среднегодовых условий одним сушильным устройством

Д_ср.год= 0,8*Д _зим. кг/год;

Д_ср.год=0,8*0,05=0,04 кг/год

в) в зимнее время сушильном цехе

Д_{цеха зим} = Т/год;

Д_{цеха зим} == 0,0045 Т/год

г) для среднегодовых условий сушильным цехом

Д_{цеха ср. год} = Т/год.

Д_{цеха ср. год} ==0,00036 Т/год.

Список литературы

1. Кречетов И.В. Сушка и защита древесины. - М.: Лесная промышленность, 1987 г. с. 328

2. Соколов П.В. Сушка древесины. Гослесбумиздат, 1960 г. с. 427

3. Богданов Е.С. Сушка пиломатериалов. - М.: Лесная промышленность, 1988 г. с. 248

4. Богданов Е.C., Козлов В.А., Пейч Н. Справочник по сушке древесины.-М.: Лесная промышленность, 1987, с.192

5. МУ Сушка и защита древесины 1992 г. с. 62

Размещено на Allbest.ru

...