Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА»

Институт ландшафтной архитектуры, строительства и обработки древесины

Кафедра технологии материалов, конструкций и сооружений из древесины

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: Тепловая обработка и сушка древесины

на тему: Технологический расчет сушильной камеры и проектирование участка сушки

Выполнила: студентка 3 курса, 4 группы

Номер зачётной книжки: 315044 Я.И. Назарова

Проверил: к.т.н., доцент А. М. Артеменков

Санкт-Петербург

2016-2017

Задание на курсовой проект

сушильный камера расчет

Введение

Целью технологического расчета является определение количества камер для высушенного заданного годового объёма пиломатериала и определения производственной мощности лесосушильного цеха при известных типах и количестве камер.

Технологический расчет для известного типа камер или вновь проектируемой камеры выполняется в определенной последовательности:

1. Пересчет объема фактического пиломатериала в объём условного материала.

2. Определение производительности камер в условном материале.

3. Определение необходимого количества камер.

4. Определение производственной мощности действующего лесосушильного цеха (участка) при известном количестве и типе камер.

1. Пересчет объема фактического пиломатериала в объём условного материала

Для учёта производительности лесосушильных камер и планирования их работы установлена неизменная учетная единица - кубометр условного материала, которому эквивалентны сосновые обрезные доски толщиной 40 мм, шириной 150 мм, длиной более 1 м, высушиваемые по ЙЙ категории качества от начальной влажности 60 % до конечной 12 %.

Стандартные габариты пакета высота и ширина 1200 мм; длина 6100 мм, толщина прокладки 25 мм.

Расчёты производятся по следующим формулам

Пересчёт объёма фактического пиломатериала в объём условного материала производится по формуле

(1.1)

где - объём высушенных или подлежащих сушке фактических пиломатериалов данного размера и породы, м3; - коэффициент пересчёта.

Коэффициент пересчёта определяется по формуле

(1.2)

где - коэффициент продолжительности оборота камеры; - коэффициент вместимости камеры.

Коэффициент вместимости камеры определяется отношением коэффициентов объемного заполнения штабеля условным и фактическим материалом по формуле

(1.3).

где - коэффициент объёмного заполнения штабеля условным материалом; - коэффициент объёмного заполнения штабеля фактическим материалом.

Коэффициент или равен произведению коэффициентов заполнения штабеля по высоте, ширине и длине рассчитывается по формуле

(1.4)

где - коэффициент заполнения штабеля по высоте; - коэффициент заполнения по ширине; - коэффициент заполнения по длине.

Коэффициент заполнения штабеля по высоте вычисляется по формуле

(1.5)

где - количество пиломатериалов по высоте, шт; -номинальная толщина пиломатериала, мм; - фактическая высота пакета, мм.

Количество пиломатериала по высоте определяется по формуле

(1.6)

где - габаритная высота сушильного пакета, мм; - толщина прокладки, мм; - фактическая толщина пиломатериалов, мм.

Фактическая высота сушильного пакета определяется по формуле

(1.7)

Коэффициент заполнения штабеля по ширине вычисляется по формуле

(1.8)

где - количество пиломатериалов по ширине, шт; -номинальная ширина пиломатериала, мм; - габаритная ширина сушильного пакета, мм.

Количество пиломатериалов в штуках по ширине находится по формуле

 (1.9)

где - фактическая ширина пиломатериала, мм.

Коэффициент заполнения штабеля по длине для условного материала принимается равным 0,85, для всех фактических пиломатериалов равным единице.

Произведем расчёты для первого сечения взяв необходимые данные из исходных данных курсового проекта.

1) По формуле (1.6) рассчитываем

2) По формуле (1.7) определяем

3) По формуле (1.5) вычисляем

4) По формуле (1.9) рассчитываем

5) По формуле (1.8) вычисляем

6) По формуле (1.4) высчитываем

7) После расчёта всех значений коэффициента объёмного заполнения штабеля по формуле (1.3) определяем

Все последующие вычисления однотипны и удобно сведены в таблицу.

Таблица 1.1

Коэффициент продолжительности оборота камеры определяется по формуле

(1.10)

где - продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала данного размера и породы, суток; - продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, суток.

Продолжительность одного оборота камеры при сушке фактического или условного материала для камер периодического действия рассчитывается по формулам

(1.11)

(1.12)

где - продолжительность сушки фактического или условного материала, суток; - продолжительность загрузки и выгрузки материала, суток. При механизированной загрузке и выгрузке принимается равной 0,1 суток.

Общая продолжительность сушки (в часах), включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находиться по выражению

(1.13)

где - исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы, толщины и ширины находится по таблице 1.4. учебного пособия, ч; - коэффициент, учитывающий категорию применяемого режима сушки: для мягких режимов ; - коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере, находится по таблице 1.5. учебного пособия; - коэффициент, учитывающий категорию качества сушки и характеризующий среднюю длительность влаготеплообработок: для ІІ категории качества - 1,15; - коэффициент, учитывающий начальную и конечную влажность древесины, находится по таблице 1.6. учебного пособия; - коэффициент, учитывающий влияние длины заготовок на продолжительность процесса: для пиломатериалов .

1) По формуле (1.13) вычисляем

2) По формуле (1.11) определяем

3) После расчёта всех значений продолжительности оборота камеры при сушке фактического и условного материала по формуле (1.10) высчитываем

Результаты по определению продолжительности сушки удобнее представить в таблице.

Таблица 1.2

Определение продолжительности сушки пиломатериалов

Пересчёт объёма фактических пиломатериалов в объём условного материала рекомендуется производить по форме следующей таблицы.

Таблица 1.3

Пересчёт объёма фактических пиломатериалов в объём условного материала

Общий объём условного материала определяется как сумма по формуле

(1.14)

2. Определение производительности камер в условном материале

Мы выбираем сушильную камеру фирмы Secal.

Конвективные сушильные камеры Secal предназначены для быстрой и качественной сушки пиломатериалов любых древесных пород: от твердолиственных (дуб, клен, бук, ясень, береза) до мягких и хвойных пород (липа, сосна, ель, пихта, кедр, лиственница), а также для сушки экзотических пород.

В качестве теплоносителя используется горячая вода, пар, диатермическое масло. Возможен прямой обогрев сушильной камеры газом. Несущие конструкции из алюминиевого сплава легко монтируются и способны выдерживать значительные механические и температурные нагрузки. По типу загрузки камеры разделяются на фронтальные (с помощью погрузчика) и тупиковые (с помощью рельсовой тележки). Камеры находят свое применение в предприятиях по производству пиломатериалов, на предприятиях и цехах по производству столярно-строительных изделий, при изготовлении паркетной продукции, при производстве клеёных изделий и мебели, деревянного домостроения и на многих других деревообрабатывающих производствах.

Secal производит сушильные камеры более 20 лет и является в настоящий момент безоговорочным лидером в этом сегменте оборудования в Италии и одним из лучших производителей в мире. Доказательством этому служат сотни сушильных комплексов, безупречно работающие на всех континентах и приносящие прибыль своим владельцам.

Основные преимущества сушильных камер SECAL:

2. Эксклюзивные системы вентиляции с КПД вентиляторов при реверсе до 95 %.

3. Двухсторонняя система увлажнения, калориферы из нержавеющей стали, система гигрометрического контроля и обмена воздуха.

4. Система автоматики управления последнего поколения, простая и надежная в обслуживании, позволяет на 99 % исключить человеческий фактор и управлять процессом сушки через Интернет и мобильный телефон.

5. Индивидуальный подход к комплектации камеры в соответствии с запросами заказчика.

Техническое описание

- Несущая конструкция

Сушильные камеры Secal оснащены автоматической компьютерной системой контроля сушки с LCD-монитором. Русскоязычный интерфейс. Простое и удобное управление.

- Реверсивные вентиляторы

Сушильные камеры Secal комплектуются реверсивными вентиляторами из алюминиевых химически устойчивых сплавов. Корпуса вентиляторов изготовлены из нержавеющей стали AISI 304. Высокий КПД при реверсе -- до 90%. Двигатели вентиляторов -- термовлагостойкие, в тропическом исполнении (класс Н, защита IP55)

- Воздушные заслонки

Воздушные заслонки расположены на крыше сушильной камеры, управляются индивидульными сервоприводами Belimo (Швейцария). Заслонки управляются автоматически, поддерживая необходимый микроклимат в сушильной камере

- Фальш-потолок

Фальш-потолок изготовлен из алюминиевого профлиста и закреплен на каркасе сушильной камеры. Люки в фальш-потолке обеспечивают доступ ко всей агрегатуре сушильной камеры.

- Ворота

Сушильные камеры Secal оснащены гидравлическим подъемно-откатным механизмом загрузочных ворот. Ворота изготавливаются из усиленных алюминиевых профилей с теплоизоляцией минеральным (базальтовым) волокном, для уплотнения по периметру ворот используется термостойкий неопрен.

- Инспекционная дверь

Все сушильные камеры имеют инспекционную дверь для оперативного доступа внутрь. Дверь выполнена из алюминия, открывается внутрь и имеет автоматический замок.

- Калориферы (теплообменники)

Воздух в сушильных камерах Secal нагревается биметаллическими теплообменниками (нержавеющая сталь+алюминий или медь+алюминий), устойчивыми к коррозии.

- Система увлажнения

Система увлажнения -- двухконтурная: ряды форсунок расположены по обе стороны от вентиляторной фермы. Такая конструкция гарантирует безупречную автоматическую регулировку влажности внутри сушильной камеры.

- Сушильные камеры туннельного типа

Пригодны для сушки большого количества древесины, особенно смолистой. Загрузка штабеля осуществляется рельсовой тележкой. Туннельные сушильные камеры укомплектованы одинарными или двойными воротами для загрузки / выгрузки материала, высокотемпературной системой и системой увлажнения авром для осуществления быстрой сушки. Скорость воздушного потока между штабелями более 6 м/сек. Емкость сушильной камеры туннельного типа - до 1000 м/цикл.

Опционное оснащение для сушильных камер Secal

Комната управления. Может быть в двух исполнениях -- сбоку от сушильной камеры или между двумя камерами. В комнате управления располагаются все системы управления, электрошкафы, а также разводка водяных магистралей и трехходовые клапаны.

Инвертеры немецкой фирмы ABB®. Инвертеры позволяют бесступенчато регулировать скорость вращения вентиляторов, что важно для энергосбережения и качественной сушки некоторых пород древесины.

Рис 1. Сушильная камера Secal

Различные модули к программному обеспечению -- «автопилот», контроль работы котельной установки, модуль дистанционного управления сушкой через интернет и SMS, и многие другие модули -- все эксклюзивной разработки инженеров-программистов Secal.

Анемометры. Это эксклюзивный, не имеющий аналогов прибор для контроля турбулентности, температуры, влажности воздуха непосредственно внутри штабеля.

Таблица 2.1

Технические характеристики сушильной камеры Secal модели 85:42:41 (42м3)

Производственная мощность лесосушильного цеха определяется по формуле

 (4.1)

где - необходимое число камер, соответствующего типа, подсчитанный по формуле (3.1); - годовая производительность камеры того же типа, рассчитанный по формуле (2.5), м3усл./год.

По формуле (4.1) рассчитываем:

Заключение

В результате курсового проекта было определено, что для 145000 м3 пиломатериалов необходимо 30 сушильных камер и производственная мощность сушильного участка составляет 93158,37 м3усл/год.

Содержание

1. С.И. Акишенков, В.И. Корнеев «Проектирование лесосушильных камер и цехов: Учебное пособие»

2. А.Н. Чубинский «Правила оформления студенческих работ и отчётов: методические указания»

3. http://www.stankispb.ru/catalog/_item580.html

4. http://www.kak-sushit.ru/sushilnye-kamery.html

5. http://www.kak-sushit.ru/modeli-kamer-secal.html

6. http://lamella.ru/eq/new/drying/secal

Размещено на Allbest.ru