Планировка сушильного цеха для сушки бука, ели, дуба, пиломатериалов, используемых для музыкальных инструментов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Сушка - обязательная часть технологического процесса выработки пиломатериалов.

Сушкой древесины называют процесс удаления влаги из нее путем испарения. Промышленное применение древесины почти всегда требует снижения влажности до определенной величины, зависящей от назначения.

Влажностью древесины называют количество влаги в ней, выраженное в процентах к весу самой древесины. Качество высушенной древесины значительно выше, чем сырой, сухая древесина может сотни лет служить человеку, она не подвержена загниванию, деформациям, растрескиванию, она легче и прочнее, чем сырая, только сухую древесину можно склеивать и красиво отделывать.

Цели сушки древесины. Особенности ее влажности. Главная цель сушки древесины во всех условиях ее производственного и бытового использования заключается в превращении древесины из природного сырья в промышленный материал с коренным улучшением ее биологических, физико-механических, технологических и потребительских свойств. В процессе надлежащей сушки древесина облагораживается ценной, стабильной продукции, отвечающей непрерывно возрастающим 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, снижается ее теплоемкость, тепло- и электропроводность, появляются другие положительные свойства.

Необходимо отметить очень важное влажностное состояние - "равновесную влажность древесины", к которой она стремится при длительном соприкосновении с окружающим воздухом постоянного состояния.

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

При влажности древесины ниже 22% она не гниет, так же как не гниет высушенная трава (сено), высушенный хлеб (сухари) и т.д. Влажность древесины 20% называется транспортной, древесина при перевозке в теплое время года не портиться.

Следует отметить характерную влажность древесины 30%, т.е. содержание влаги 0,3 массы самой древесины, называемую приделом гигроскопичности.

В настоящее время увеличение объёмов камерной сушки пиломатериалов происходит за счёт разработки, организации серийного производства и строительства новых лесосушильных камер, модернизации действующих устаревших конструкций и интенсификации работы камер, а также за счёт упорядочения технологической дисциплины в лесосушильных цехах и реализации мероприятий по улучшению качества сушки. Большое влияние на увеличение мощности камерной сушки пиломатериалов оказывает строительство новых камер непрерывного действия как отечественных, так и импортных.



1. Описание сушильной камеры

1.1 Описание конструкции сушильной камеры

Лесосушильная камера СПЛК-2

Гипродревпромом разработан типовой проект паровой лесосушильной камеры периодического действия СПЛК-2 в строительных ограждениях. Проект предназначен для строительства лесосушильной камеры типа СПЛК-2 на деревообрабатывающих предприятиях, продукции которых потребляет сухие пиломатериалы из древесины как хвойных, так и твердых лиственных пород. В частности эти камеры могут быть применены на предприятиях по производству мебели, лыж, музыкальных инструментов паркета, столярных изделий, специальной тары и т.д.

Сушка пиломатериалов в лесосушильных камерах СПЛК-2 предусматривается в паровоздушной среде с применением нормальных или форсированных режимов с температурой агента сушки до 108^оС. Техническое решение, заложенные в проекте камеры, и применяемые режимы обеспечивают высушивание пиломатериалов по 1 и 11 категории качества сушки.

Типовой проект предусматривает размещение лесосушильных камер СПЛК-2 и их строительство внутри отапливаемого производственного помещения или же непосредственно на улице как отдельно стоящего сооружения. На базе типового проекта можно разрабатывать проекты лесосушильной хозяйства и цехов различной мощности, в проекте представлены варианты возможных технологических планировок лесосушильных хозяйства, освещенных лесосушильными камерами типа СПЛК-2.

Лесосушильная камера представляет собой строительную коробку, наполненную из кирпича и железобетона. Камера по длине разделена металлической перегородкой на две части: сушильное пространство и вентиляторное помещение. В сушильном пространстве размещают высушенный пиломатериал, тепловое оборудование, направляющие экраны и оборотные блоки. Объем сушильного пространства рассчитан на загрузку двух штабелей, нагрузка и выгрузка которых производиться по рельсовым путям, расположенных параллельно. В вентиляторном помещении размещают вентиляторную установку, устройства для установки датчиков, приточно-вытяжные, увлажнительные, паровые и конденсаторные трубы. Для обеспечения доступа в вентиляторное помещение в металлической перегородке устраивают две дверцы.

Для обеспечения циркуляции агента сушки по высушиваемому пиломатериалу в торцовой части камеры, по ее оси на удлиненных поперечных валах устанавливают две осевых реверсивных вентилятора ЦАГИ серии У-12 №12,5. Вентиляторы располагают друг над другом, заполняя внутренний габаритный размер по высоте. Для привода вентиляторов устанавливают трехскоростные электродвигатели, с помощью которых возможно изменять объем циркулирующего агента сушки на различных этапах сушки пиломатериалов. Удачно выбранное месторасположение и конструкция привода вентиляторов позволяют устанавливать лесосушильные камеры в едином блоке без каких-либо разрывах между ними.

Конструкции вентиляторов, позволяющая изменять попеременно направление воздушного потока, и их компоновка внутри камеры гарантируют равномерное распределение агента сушки как по ширине, таки по высоте штабелей. Равномерное распределение агента сушки по длине штабелей обеспечивается за счет циркуляционных каналов переменного сечения и направляющих экранов, установленных в начале этих каналов. Переменное сечение циркуляционных каналов образовано продольными кирпичными стенками определенной конфигурации.

Для обеспечения в камере необходимых температурно-влажностных параметров агента сушки в сушильном пространстве устанавливают калорифер с увлажнительной системой. Калорифер состоит из трех рядов чугунных двухметровых ребристых труб, установленных вертикально. Два раза труб устанавливают вдоль продольных стен сушильной камеры, а третий рад - в промежутке между штабелями. Подача пара в калорифер и возврат конденсата происходят через раздаточную паровую гребенку и конденсаторную систему, установленные на торцовой стене и на полу со стороны коридора управления.

Увлажнительная система представляет собой две пары перфорируемых труб, установленных вертикально на вводах в главные нагнетательные каналы. Подача пара в увлажнительные трубы предусмотрена через раздаточную паровую гребенку.

Для обеспечения минимальной утечки агента сушки через торцы сушильных штабелей и под штабелями стационарно установлены металлические в бетонные экраны, высота основных циркуляционных каналов перед штабелями принята на отметке +300 мм. Для полной ликвидации утечки агента сушки через зазор образующий между потолочным перекрытием и верхам штабелей в период их усадки, установлены поворотные шторки с устройством для их управления. Перед загрузкой и выгрузкой штабелей из камеры шторка поднимается к потолочному перекрытию с помощью тросика и блочного штырька, а шторка ложиться наверх штабелей и под действием собственного веса перекрывает сечение по всей длине камеры между потолочным перекрытием и верхом штабелей.

Для герметизации дверных проемов применены металлические одностворчатые двери автоклавного типа и откидные участки релью, обеспечивающие герметизацию дверных проемов по всему периметру.

В типовой лесосушильной камеры предусматривается автоматическое регулирование параметров сушильного агента: температура и психрометрической равности. Управление вентиляторами предусматривается со специального щита.

Лесосушильная камера СПЛК-2 отвечает современным требованиям к лесосушильной техники и обладает следующими преимуществами: хорошей аэродинамической схемой, которая обеспечивает равномерное распределение агента сушки по объему штабелей; возможностью максимально использовать производительность вентиляторной установки и устранять пересушку досок торцовой части за счет установок направляющих экранов по периметру штабелей; возможностью изменять объем циркулирующего агента сушки и устанавливать оптимальные скорости воздуха по высушиваемому пиломатериалу на различных этапах в пределе от 1,5 м/с до 3 м/с.

Гипродревпромом разработан также типовой проект модернизированной камеры СПЛК-2М, отличающийся от СПЛК-2 некоторыми конструктивными изменениями.

1.2 Технологическая характеристика камеры

Таблица 1.1. Технологические характеристики камеры СПЛК-2

Технические показатели	Величина измерения
Нормальном мягком Характеристики теплового оборудования: тип число, шт. поверхность нагрева, м2. Давление пара при вводе в камеру, МПа. Максимальный расход пара кг/ч. при режиме: Высокотемпературном Форсированном Нормальном Мягком Средний расход пара кг/ч при режиме: Высокотемпературном Форсированном Нормальном Мягком Габаритные размеры мм: Длина Ширина Высота Масса, кг. Капитальные затраты, тыс.р. В том числе оборудование Габаритные размеры штабеля мм: Длина Ширина высота Число штабелей, загружаемых в камеру (сушилку) Емкость камеры в условном пиломатериале м3. Годовая производительность м3: При высокотемпературном режиме При форсированном режиме При нормальном режиме При мягком режиме Побудитель циркуляции агента сушки Число вентиляторов Характеристика вентилятора: Производительность тыс. м3/ч Давление мм вод.ст Частота вращения мин-1 Характеристика электродвигателя для привода вентилятора: тип Мощность кВт. Частота вращения мин-1 Число шт. Установленная мощность электродвигателей кВт Скорость циркуляции агента сушки через штабеля м/с. Средний часовой расход электроэнергии кВт при режиме: Высокотемпературном форсированном	16,6 73 292 0,3-0,5 - 420 350 - - 360 300 - 9820 6500 4460 - 19,25 12,42 6500 1800 2260 2 28,3 - 2860 2200 - Осевой, реверсивный № 12,5 2 23-43 До 40 970 Трехскоростной АО2-71-3914 10,5; 8,3; 7,1 1480,955,730 2 21; 15,84 14,2 1,5-3 - 14,7



2. Технологический расчет

2.1 Выбор режима сушки

СПЛК-2 - периодического действия, низкотемпературная.

Пиломатериал - I к.к.с., Н, Wk=7%;

4-В, т.к. =<6, то индекс не меняется;

3-Н, т.к. 6, то индекс не меняется;

6-Б, т.к. то доски узкие, индекс режима меняется по ближайшей толщине пиломатериала 5-Б.

Таблица 2.1 Режимы сушки

Порода	Толщина пиломатериала, мм	Номер и индекс режима	Номер ступени режима	Изменения влажности древесины на каждой ступени	Параметры режима
					tc, oC	oC		tм, oC
Бук	25	4-В	1 2 3	70-30 30-20 20-7	69 73 91	5 8 26	0,79 0,69 0,33	64 65 65
Ель	32	3-Н	1 2 3	65-35 35-25 25-7	79 84 105	6 11 32	0,77 0,62 0,27	73 73 73
Дуб	40	6-В	1 2 3	58-30 30-20 20-7	57 61 77	4 7 23	0,81 0,70 0,32	53 54 54



2.2 Расчет продолжительности сушки и оборота камеры

Общая продолжительность сушки фактического и условного материалов, включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находится по формуле:

суш=исх.*Ар*Ац*АВ*Ак*Ад; (2.1)

Где исх. - исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы и размеров нормальным режимом от начальной влажности 60% до конечной 12% в камерах с реверсивной циркуляцией средней интенсивности, ч;

Ар, Ац, АВ, Ак, Ад - коэффициенты, учитывающие категорию режимов сушки Ар, интенсивность циркуляции Ац, начальную и конечную влажность АВ, качество сушки Ак, длину материала Ад.

+; (2.2)

Где - продолжительность сушки, суток;

- продолжительность загрузки и разгрузки камеры принимается равной 0,1 суток при механизированных способах загрузки камеры.

Бук

96;

для СПЛК-2 равно 2 м/с);

;

=5,59+0,1=5,59суток

Ель

73;

=3,72+0,1=3,82суток

Дуб

183;

11,27+0,1=11,37 суток

Таблица 2.2 Расчет продолжительности сушки и оборота камеры

Характеристика пиломатериала		коэффициенты
порода	толщинамм	Ширинамм мм	Влажность ,%							ч	сут	сут
			W	W
Бук	25	100	70	7	96	1	0,8	1,2	1,43	1	131,78	5,49	5,59
Ель	32	180	65	7	73	1	0,74	1,2	1,38	1	89,45	3,72	3,82
Дуб	40	50	58	7	183	1	096	1,2	1,31	0,98	270,61	11,27	11,37



2.3 Перевод объема подлежащих сушке фактических пиломатериалов в объем условного материала

Объем подлежащего сушке пиломатериалов ) переводится в объем условного материала по формуле:

=*; (2.3)

Где - объем подлежащих сушке фактических пиломатериалов, заданных в спецификации, м³;

- коэффициент продолжительности оборота;

- коэффициент вместительности камеры.

=; (2.4)

- продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала, суток;

- продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, суток.

=; (2.5)

- объемный коэффициент заполнения штабеля условным материалом;

- объемный коэффициент заполнения штабеля в фактическом материалом.

Бук

=4800 м³;

=

==1,230;

=4800*1,64*1,230=9706,176 м³ усл.

Ель

=10900м3;

=

==1,09;

=10900*1,123*1,09=13342,36 м³ усл.

Дуб

=930 м³;

=

==1;

=930*3,344*1=3109,92 м³ усл.

Коэффициент заполнения по высоте определяется по выражению:

=; (2.6)

Где - толщина пиломатериалов, мм;

- толщина прокладок, обычно равная 25 мм.

Бук.

==0,8;

Ель.

==0,87;

Дуб.

==0,61.



Таблица 2.3. Перевод объема фактических пиломатериалов в объем условного материала

Характеристика материала	Продолжитель-ность оборота камеры, сут	Коэффициенты	Объем п/м,м3
порода	толщина, мм	ширина, мм
Бук	25	100	5,59	3,4	1,644	0,356	0,438	1,230	4800	9706,176
Ель	32	180	3,82	3,4	1,123	0,399	0,438	1,09	10900	13342,36
Дуб	40	50	11,37	3,4	3,344	0,438	0,438	1	930	3109,92

Итого: =16630;

2.4 Расчет годовой производительности камеры в условном материале

Нормальная годовая производительность камеры в условном материале рассчитывается по формуле:

(2.7)=,,,,годовой производительности камеры в условном материале.

Где 335 - плановая продолжительность работы камеры в течении календарного года с учетом необходимости их периодического ремонта, суток;

- габаритный объем всех штабелей в камере, м³;

Г=L*B*H*m; (2.8)

Где

L,B,H - габаритные размеры- размеры штабеля (длина, ширина, высота), м³;

m - Число штабелей в камере.

Г=6,5*1,8*2,6*2=60,84 м³

;

2.5 Расчет потребного кол-ва сушильных камер

Потребное количество камер рассчитывается по формуле:

n=; (2.9)

- общий объем условного материала, подсчитанный в таблице 2.3., ;

- годовая производительность одной камеры в условном материале, .

n ==9,96;

Принимаем к строительству 10 двухштабельных камер СПЛК-2.



3. Описание технологического процесса в сушильном цеху

3.1 Разработка плана сушильного цеха

Участок формирования сушильных штабелей располагается близко у дверей цеха, через которые завозятся пакеты сырых пиломатериалов. На этом участке, кроме пакета сырых пиломатериалов, размещаются пакеты прокладок, механизм укладки сушильных штабелей, а также формируемый пакет или штабель. Изображения этого участка зависит от тепла сушильных штабелей. сушка древесина цех пиломатериалы

Склад сырых пиломатериалов обеспечивает загрузку камер в установленные сроки. Количество штабелей на складе обычно равно суточному запасу пиломатериалов, что составляет 15-25 от количество штабелей во всех камерах, не менее числа штабелей в одной камере при малом количестве камер.

Емкость склада сухих пиломатериалов обычно рассчитана на хранение двух-четырехсуточного запаса пиломатериалов, что приблизительно соответствует емкости блока камер периодического действия. Для сушильного цеха, оборудованного камерами непрерывного действия, количество штабелей на складе сухих пиломатериалов принимается равным примерно 3/5 количество штабелей во всех камерах. Конкретная площадь и компоновка этого участка зависит от назначения склада. способа хранения, вида транспорта и объема сушки.

3.2 Транспортные погрузочно-разгрузочные операции. Применяемые механизмы

Организация по формированию и транспортировке штабелей является очень трудоёмкими, включают подвозку сырья пиломатериалов на формировочную площадку, формируются штабеля, закладку в камеры и выкладку штабелей из камер, подачи на склад штабелей с высушенными пиломатериалами, размещения их на складе, подачу в деревообрабатывающий цех или потребителю. Транспортировку пиломатериалов в формировочной площадке осуществляют в плотных пакетах автопогрузчиками.

Затем осуществляется первая технологическая операция сушильного процесса - начальный прогрев древесины. По заданному режиму выполняется собственно процесс сушки во время, которого ведётся непрерывный контроль за сушильным агентом и периодический контроль за влажностью древесины и внутренним напряжением в ней. В процессе сушки осуществляется после второй ступени при необходимости промежуточная влаготеплообработка, которая проводится для снятия внутренних напряжений.

После третей ступени режима сушки проводится конечная влаготеплообработка для снятия остаточных напряжений. Определение параметров сушильного агента в разделе 3 подразделе 3.2.

Параметры начального прогрева и конечной влаготеплообработки приведён в таблице 3.1.

После окончания процесса сушки выгруженные из камер штабеля с сухими пиломатериалами при помощи траверсной тележки поступают в остывочное помещение (склад), где их выдерживают в течении некоторого времени в зависимости от сечения пиломатериалов.

Из остывочного помещения штабеля при помощи траверсной тележки поступают на отгрузку. Отгрузка штабелей осуществляется автопогрузчиком, а также их дальнейшее транспортирование в цех назначения.



3.3 Составление рабочего режима сушки пиломатериалов в камерах периодического действия

Таблица 3.1. Рабочий режим процесс сушки в камерах периодического действия

Наименование технологического этапа сушки	Влажность древесины в начале и в конце этапа, %	Параметры среды	Ориентировочная продолжительность , ч
		t,	t,
Начальный прогрев	65	94	1	2
Сушка по I ступени режима	65-35	79	6	-
Сушка по II ступени режима	35-25	84	11	-
Промежуточная влаготеплообработка (ВТО)	25	94	1	0,5
Сушка по III ступени режима	25-7	105	32	1
Конечная ВТО	7	100	1	1
Подсушка после конечной ВТО	7	100	21	2
Кондиционирующая обработка	7	100	21	2
Охлаждение материала в камере	7	-	-	2,5



4. Показатели качества сушки древесины

Таблица 4.1. Нормы показателей качества

Показатель качества сушки	Категория качества
	I
Средняя конечная влажность пиломатериалов или заготовок в штабеле, % При толщине пиломатериалов, мм: 32 и менее Отклонение влажности отдельных досок(заготовок) от средней влажности штабеля в % не более при толщине пиломатериалов, мм: 32 и менее Среднее квадратическое отклонение влажности S, % не более при толщине, пиломатериалов, мм: 32 и менее Перепад влажности по толщине пиломатериалов (заготовок) в % не более при толщине, мм: 25-40 Условный показатель остаточных напряжений (относительная деформация зубцов силового образца), %	7-10 3,0 не более 1,5



5. Тепловой расчет

5.1 Выбор расчетного материала

За расчетный материал принимаем пиломатериал Ели Т=32 мм, Ш=180 мм,Wн=65 %,Wк=7%.

5.2 Определение параметров агента сушки на входе и выходе в штабель

Таблица 5.1. Параметры агента сушки на входе и выходе в штабель.

Наименование	Обозначение	Единица измерения	1(на входе в штабель)	2(на выходе в штабель)
1.Температура	t1,t2		84	81
2.Относительная влажность (степень насыщенности)	1,2	-	0,62	0,71
3.Влагосодержание	d1,d2	г/кг	335	337
4.теплосодержание (энтальпия)	I1(i1),I2(i2)	кДж/кг	231*4.49=967,89	231*4.49=967,89
5.Парциальное давление пара	Pn1,Pn2	Па	35800=35,80	35950=35,95
6.Плотность	1,2	кг/м	0,841	0,850
7.удельный объем	v1,v2	м3/кг	1,59	1,58
8.температура смоченного термометра	tм		73	73

5.3 Расчет количества испаряемой влаги

Количество влаги, испаряемой из 1 м³ древесины:

=*,кг/м³ (5.1)



Где - базисная плотность древесины, кг/м³,

Wн, Wк - начальная и конечная влажность расчетного материала,%.

=360*=208,8(кг/м³).

Расчетное количество влаги, испаряемой древесины рассчитывается по формуле:

Мр=, кг/с (5.2)

Где - габаритный объем всех штабелей в камере, м³;

- объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом;

- коэффициент, учитывающий количество сушки;

- коэффициент неравномерности скорости сушки, определяемый по рис 1 приложений для камер периодического действия;

- общая продолжительность сушки расчетного материала, ч.

Значения были определены в технологическом расчете.

Мр==0,0383 кг/с.

5.4 Определение объема циркулируещего агента сушки и его параметров на выходе из штабеля

Объем циркулирующего по материалу агента сушки определяется по формуле:

(5.3)



Где - количество штабелей в плоскости, перпендикулярной направлению потока воздуха;

- скорость циркуляции по материалу, принятая ранее в технологическом расчете, м/с;

- площадь живого сечения штабеля (свободная для прохода агента сушки), м².

Площадь живого сечения штабеля для лесосушильных камер большинства систем рассчитывается по формуле:

=L*H(1-), м² (5.4)

Где L,H - длина и высота штабеля, м;

- коэффициенты заполнения штабеля по длине и высоте;

=6,5*2,6(1-0,238*0,87)=13,4 м²;

1*2* 13,4=26,8 .

Влагосодержание агента сушки на выходе штабеля рассчитывается по формуле:

d1=d2+, г/кг (5.5)

Где d1 - влагосодержание агента сушки на входе в штабелей, г/кг;

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

- удельный объем агента сушки, м³/кг;

- объем циркулируещего агента сушки, м³/с.

d1=335+=337(г/кг).

t2=t1-, (5.6)

t2=84-=81 .



5.5 Расчет расхода тепла на сушку

(Ель,Wн=65 %, Т=32 мм, г. Рига= -20 )

Расход тепла на прогрев 1 м3 древесины для зимних условий определяется по формуле:

qпр.1м³.зим=qпр.1кг.зим*, кДж/м³ (5.7)

где qкг.1м³.зим - затраты тепла на прогрев 1 кг влажной древесины в зимних условиях, кДж/кг;

- плотность древесины расчетного материала при заданной начальной влажности, кг/м³.

=605 кг/м³.

qпр.1м³.зим= 215*605=190575 (кДж/м³).

Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних условий рассчитывается по формуле:

Qпр.зим=, кВт (5.8)

Где - габаритный объем прогреваемых штабелей, м3. В камерах периодического действия =Г;

- объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим материалом;

- продолжительность начального прогрева древесины.

Qпр.зим==200,791кВт.

Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины в среднегодовых условиях рассчитывается по формуле:



qпр. зим=, кДж/кг (5.9)

qпр. зим==912,71(кДж/кг).

Удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги определяется для зимних условий (при низкотемпературном процессе сушке (режимы М,Н,Ф))

Qисп=1000*, кДж/кг (5.10)

Где I2,d2 - тепло и влагосодержание отработавшего воздуха, выбрасываемого из камеры (см. табл.5.1);

I0, d0 - тепло и влагосодержание свежего воздуха, поступающего в камеру;

- удельная теплоемкость воды, =4,19 кДж/(кг.град).

qисп=1000*- 4,19*94=2896,14 (кДж/кг).

Расход тепла в камере на испарение влаги в секунду для зимних условий.

Qисп=qисп*, кВт (5.11)

Где - расчетное количество испаряемой влаги, кг/с.

Qисп=2896,47*0,0383=110,92 кВт.

Габаритные размеры камеры СПЛК-2 (H=3460 мм, L=9820 мм, B=6500 мм, b=2200 мм, h=3000 мм).



Таблица 5.2. Потери тепла через ограждения камеры.

Наименование ограждения	S	K, Вт/ м2*град	tкам	tрасч,	(tкам-tрасч)	Коэффициент С	Qогр, кВт
	Расчетная формула	Значения, м2			зим.	зим.		зим.
1.Наружная боковая стена	L*H	33,98	1,23	82,5	15	67,5	2	5,64
2.Торцовая задняя стена	B*H	22,07	1,23	82,5	15	67,5	2	3,66
3.Торцовая передняя стена (без двери)	B*H-2*b*h	8,87	1,23	82,5	15	67,5	2	1,47
4.Потолок	B*L	63,83	0,7	82,5	15	67,5	2	5,92
5.Пол	B*L	63,83	0,615	82,5	15	67,5	2	5,20
6.Дверь	2*b*h	13,2	0,6	82,5	15	67,5	2	1,06

=17,31 кВт

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

Qогр=S*K*(tкам-tрасч)*C*10-3, кВт (5.12)

Где S - Площадь поверхности ограждения, м²;

K - Коэффициент теплопередачи данного ограждения, Вт/ (м².град);

tкам - температура агента сушки в камере определяется как среднее значение температур на входе и выходе из штабелей, т.е.

tкам=, ; (5.13)

tкам==82,5 ;

tрасч - расчетная температура вне камеры для зимних и среднегодовых условий, ;

C - Коэффициент увеличения теплопотерь, равный 2 - при нормальных режимах сушки.

1. Qогр= 33,97*1,23*67,5 *2*10-3=5,64 (кВт)

2. Qогр= 22,07*1,23*67,5*2*10-3=3,66 (кВт)

3. Qогр=8,87*1,23*67,5* 2*10-3=1,47 (кВт)

4. Qогр= 62,65 *0,7*67,5*2*10-3=5,97 (кВт)

5. Qогр= 62,65*0,615*67,5*2*10-3=5,20 (кВт)

6. Qогр= 13,2*0,6* 67,5* 2*10-3=1,06 (кВт)

Удельный расход тепла на потери через ограждения для зимних условий рассчитывается по формуле:

Qогр.зим=, кДж/кг (5.14)

qогр.зим==454,33 кДж/кг.

Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий рассчитывается по формуле:

qзим=qпр.зим ?+ qисп.зим + qогр.зим, кДж/кг (5.15)

qзим=912,71+2896,14+454,33=4263,18 кДж/кг.

Максимальный расход пара в секунду рассчитывается по формуле:

Dпр.зим=, кг/с (5.16)

Где - тепло парообразования пара, кДж/кг, определяется по табл.31.приложений;

Dпр.зим==0,102 (кг/с).

Максимальный расход пара сушильным цехам в единицу времени рассчитывается по формуле:

Dсуш.зим=, кг/с (5.17)

Dсуш.зим==0,061кг/с.

Максимальный расход пара сушильным цехам в единицу времени находится по формуле:

Dцеха.зим= Dпр.зим*nпр+ Dсуш.зим*nсуш, кг/с (5.18)

Где nпр - число камер, в которых одновременно производится прогрев древесины, принимается равным 1/3 - 1/6 от общего числа камер nк, но не менее одной;

nсуш - число камер, в которых производится сушка;

nсуш = nк- nпр, (5.19)

Где nк - принятое число сушильных камер, определенное в технологическом расчете;

nпр=10* = 2;

nсуш=10-2=8.

Dцеха.зим= 0,1*2+0,061*8=0,68 кг/с.

Средневзвешенная продолжительность сушки фактических пиломатериалов рассчитывается по формуле:

=ч (5.20)



Где - продолжительность сушки фактических пиломатериалов, ч;

- годовой объем этих же пиломатериалов, м³.

==111,798 ч.

5.7 Выбор кондесатоотводчиков

В настоящее время наилучшими признаны термодинамические кондесатоотводчики, компактные и надежные в работе. Диаметр условного прохода термодинамических кондесатоотводчиков, выбираются по диаграмме в зависимости от производительности П=Дсуш.зим и давления пара в калориферах. По таблице 34 приложений устанавливается основные параметры выбранного термодинамического кондесатоотводчика.

dу =20 мм

Техническая характеристика термодинамических кондесатоотводчиков типа 45 ч 15 нх.

Условный проход dу, мм	Коэффициент пропускной Kv,кг/ч	Габаритные размеры	Резьба трубная, дюйм	Масса, кг
		длина L	высота H
15	1000	100	213	3/4	4,05



6. Техника безопасности и противопожарные мероприятия в сушильном цеху

Требования по технике безопасности и производственной санитарии в сушильном цехе.

Общие требования. К работе паровых и газовых сушильных камер допускаются лица 18 лет, задающие их устройства, правила технической эксплуатации и способы безопасности выполнение рабочих операций.

Коридоры управления, лаборатория, топочные помещения газовых камер оборудуют системой вентиляции, обеспечивающей поддержание температуры не выше 25^оС. Трубопроводы для подвода пара с наружной температурой выше 60^оС теплоизолируют; фланцы соединений трубопроводов и калориферов защищают экранами.

Загрузку и выгрузку сушильных камер. А также передвижения вагонеток (треков) с сушильными штабелями в цехе механизируют. Рельсовые пути устраивают с тупиками, чтобы вагонетки не сходили с рельсов. Зазоры в стыках не должны превышать 10мм. Состояние рельсовых путей сушильных блоков проверяют не реже раза в полгода. Головки рельсов траверсной тележки, погрузочной площадки, сушильных камер и помещения для остывания материала располагают на одном уровне. Траверсная тележка должна иметь устройство, фиксирующее положение трека на ней. Расстояние от траверсной тележки, находящейся в крайнем положении, до строительных конструкций должно быть не менее 0,8 м.

Движущиеся части оборудования сушильных устройств закрывают ограждениями. Штабеля пиломатериалов укладывают на треки или вагонетки вручную на высоту не более 1,5 м. Высокие штабеля укладывают и разбирают только с помощью механизмов и приспособлений.

Сушильные камеры оборудуют системой дистанционного контроля и управления процессом сушки (или системой автоматического регулирования). При роботе в сушильном цеху строго соблюдают правила пожарной безопасности.

Необходимо проводить периодическое обучение персонала по охране труда и техники безопасности, а также инструктировать персонал по технике безопасности и производственной санитарии. Обслуживающий персонал сушильного цеха подвергается вредному воздействия повышенной температуры и влажности, особенно в камере во время ее работы.

Поэтому необходимо соблюдать следующие основные правила:

дежурных операторов сушильных установок, которые заходят в камеру во время ее работы, обеспечивать специальными брезентовыми костюмами;

сушильные камеры оборудовать электрическим освещением напряжением 12-18 В.

При отсутствии освещения при входе в камеру пользоваться аккумуляторными фонарями или переносными низковольтными лампами с сеткой и бронированным шнуром; двери в камеру снабжать наружными и внутренними ручками. Калитки-дверцы в воротах камер (любых конструкций и назначений) оборудовать затворами, открывающими снаружи и изнутри; при входе в камеру следить, чтобы дверь случайно не закрылась снаружи. Во время пребывания в горячей камере у ее дверей должен находиться дежурный; полы в камере делать ровными, без выбоин и выступов. Решетки в камере располагать на уровне головок рельсов при расстоянии между соседними брусками не более 3см. Лобки и отверстия в полу ограждать специальными устройствами; воздуховоды, газоходы, топки и двери камер герметизировать; зольное помещение топки оборудовать вентиляцией и дверями, ведущими наружу; в цехе устраивать санитарный пост и стенды с наглядными пособиями по технике безопасности.

Противопожарные мероприятия.

При эксплуатации сушильных камер необходимо выполнять следующие противопожарные требования:

регулярно убирать вспомогательные помещения и сушильные камеры, не допускать скопление отходов и мусора;

своевременно смазывать подшипники у вентиляторов и электродвигателей во избежание их перегрева;

в переносных осветительных установках применять ток напряжением не более 12В;

не допускать применение открытого огня (свечи, керосиновые фонари и паяльные лампы), курения в цехе;

сварочные работы выполнять только с разрешения представителей пожарной охраны.



Заключение

В своем курсовом проекте, я, разработала планировку сушильного цеха для сушки бука, ели, дуба, пиломатериалов в количестве 2626 м³ усл в год, используемые для музыкальных инструментов. Предполагаемое место строительства г. Рига. Цех размещён в отапливаемом здании общей площадью 1620 м².

К установки приложены 10 сушильных камер СПЛК -2. Лесосушильная камера СПЛК-2 отвечает современным требованиям к лесосушильной технике и обладает следующими преимуществами:

- Хорошей аэродинамической схемой, которая обеспечивает равномерное распределение агента сушки по объему штабелей.

- Возможностью максимально использовать производительность вентиляторной установки и устранять пересушку досок торцевой части за счет установок направляющих экранов по периметру штабелей.

- возможность изменять объем циркулирующего агента сушки и устанавливать оптимальные скорости воздуха по высушиваему пиломатериалу на различных этапах в пределах от 1,5 до 3,0 м,с.

Так же камеры оснащены калориферами. Они состоят из трех рядов чугунных двухметровых ребристых труб, установленных вертикально. Два ряда труб расположены вдоль продольных стен сушильной камеры, а третий - в промежутке между штабелями. Для циркуляции сушильного агента используются осевые реверсивные вентиляторы. Теплоносителем является насыщенный пар с давлением 0.45 МПа.

Камеры расположены в два ряда вдоль траверсного пути. Формирование и разборка штабелей осуществляется вручную с применением одного вертикального лифта-подъёмника. Для транспортирования штабелей выбран рельсовый транспорт, для транспортировки пиломатериалов к камерам применяется траверсная тележка.

Так же в сушильном цеху располагаются 7 помещений, а именно: Гардероб мужской и женский, туалет мужской и женский, комната приема пищи, комната мастера и лаборатория. Лаборатория служит для слежения параметров сушильного агента, устроения брака и т.д. В составе лаборатории сушильного отделения должны быть следующее оборудование и приборы: Психрометрическое устройство, анемометры, манометры, термометры технические, сушильные шкафы, технические весы и т.д.

Размещено на Allbest.ru

...