Третий этап - досушка пиломатериалов до нижнего (заданного) порога влажности. Он характеризуется сушкой в жёстких режимах, прежде всего температурных. Целью введения таких режимов является эффективное и быстрое удаление клеточной влаги. Для поддержания хорошей влагопроводности поверхностных слоёв древесины уровень влажности в сушильной камере должен быть вновь высокий, порядка 70%. С этой целью вентилятор вытяжки переводится в нормальный режим работы, а температура сушки поднимается на 5-10°С.

Необходимо осознавать, что длительная сушка пиломатериалов в жёстких режимах, особенно трудносохнущих пород (дуб, ясень), может привести к потемнению древесины и к внутренним трещинам в ней. Критерием окончания третьего этапа является достижение требуемого уровня влажности.

Четвёртый этап - охлаждение пиломатериалов до температуры внешней среды. Это производится вне СВЧ-сушки. Охлаждение проводится естественным путем без выгрузки пиломатериалов из камеры. СВЧ-печь отключается, створки дверей приоткрываются, пиломатериалы остывают за счет конвекции. Разность температур пиломатериалов и внешней среды при выгрузке не должна быть более 20°С. Обычно длительность остывания пиломатериалов составляет 5-6 ч.

Следует отметить, что выделение описанных выше этапов условно и их длительность и соотношение определяются многими факторами: видом и сортиментом древесины, начальной влажностью, начальной температурой пиломатериалов, объёмом закладки. Очевидно, что при начальной влажности этапа 30-40% сушка по условиям второго этапа может и не проводиться, а длительность первого этапа будет меньше. Все эти особенности необходимо учитывать и сверять с реальными параметрами процесса сушки по указанным критериям.

8.6 Особенности диэлектрической сушки разных пород деревьев

Сушка сосновых пиломатериалов [23]. Сосна в силу своего строения (слоистая структура с длинными продольными волокнами и капиллярами) и химического состава (наличие в древесине скипидара) имеет хорошую влаго- и газопроводность. По этим причинам сосна может выдерживать высокие температуры до 100-120°С без внешних и внутренних физических повреждений. Согласно экспериментальным данным, значение температуры сушки сосновых пиломатериалов всех сортиментов составляет 100°С. Из-за малой плотности древесины и большой её влагоотдачи, длительности первого и второго этапов в сушке увеличиваются. Длительность первого этапа составляет 7-8 ч, второго - до 80% всего времени сушки. Переход от второго этапа к третьему (переключение режима вентиляции вытяжки) производится при достижении температуры пиломатериалов 90°С.

Сушка буковых материалов. Бук относится к трудносохнущим видам пород древесины. При естественной сушке на воздухе бук быстро, в течение 1-2 суток, портится (синеет, поражается грибком), а также приобретает сильные напряжения (пиломатериалы закручивает в разных направлениях, появляются многочисленные трещины, наибольшие - по сердцевинной трубке). Исходя из вышеизложенного, качество СВЧ-сушки буковых пиломатериалов в сильной степени зависит от их начального качества и состояния.

Для исключения указанных недостатков распиловку бука необходимо проводить непосредственно перед сушкой, а сам бук держать в водяных ваннах.

Несмотря на высокую плотность древесины по сравнению с другими породами, бук хорошо сохнет в СВЧ-печи из-за наличия длинных продольных волокон и капилляров. Буковые пиломатериалы при СВЧ-сушке сушатся в мягких режимах с температурой не более 90°С. Посиневшие участки древесины на начальном этапе заражения грибком при СВЧ-сушке восстанавливают свой первоначальный цвет. При этом грибковые колонии погибают, а древесина стерилизуется. Переход от второго этапа сушки к третьему производится при достижении пиломатериалами температуры 80°С.

Сушка ясеневых и дубовых пиломатериалов. Дуб, ясень в силу своего строения (наличия множественных коротких переплетённых волокон по типу войлока) являются наиболее трудносохнущими породами древесины и обладают низкой влаго- и газопроводностью. При СВЧ-сушке требуют применения мягких режимов: 70-75°С при сушке пиломатериалов с влажностью 80-30% и 80-85°С при сушке пиломатериалов с влажностью 30% и менее. В силу малой влагоотдачи и высокой плотности древесины динамика нагрева данных пиломатериалов в СВЧ-печах быстрее, чем у других пород. Влажность воздуха в сушильной камере необходимо держать на уровне 60-80%. На третьем этапе досушка пиломатериалов с 30 до 8-6% конечной влажности, особенно для сортиментов 40-60 мм, проходит очень медленно. Причиной этому является обсыхание поверхностного слоя пиломатериалов на глубину 10-15 мм (длину волокон) и блокирование влаги внутри. Для ускорения сушки в этих случаях применяют принудительное отпаривание (влагообработку) и подъём температуры сушки до 85-90°С при влажности от 16% и ниже. Принудительное отпаривание проводят путём увлажнения (орошения) поверхности разогретых пиломатериалов водой из разбрызгивателя из расчёта 7-10 л воды на 1 м3 пиломатериалов и зачехлением штабеля полиэтиленовой пленкой; сушка в таком состоянии длится 30-40 мин. Затем полиэтиленовый чехол удаляется, и сушка продолжается в обычном порядке.

Сушка пиломатериалов из ольхи. По своему строению и физическим свойствам ольха близка к сосне. Технологии сушки данных пород подобны. Различие состоит в использовании более мягкого температурного режима: температура сушки составляет 90°С.

8.7 Сравнительный анализ

Преимущества. Качество сушки близко к естественному, высокая скорость сушки, энергозатраты средние: 550 кВт/ч на 1 м3 сосны, 2000 кВт/ч на 1 м3 дуба. Не требует коммуникаций, мобильна, имеет малые размеры. Универсальна, способна высушивать любые диэлектрические материалы: лекарственные травы, ягоды, фрукты, овощи, керамику, удобрения и т.д.

Недостатки. Высокая стоимость магнетронных генераторов и малый ресурс их работы (около 600 ч). Большие энергетические затраты. Трудность контроля процесса (над температурой среды и древесины, в силу специфики микроволновой энергии). Частота случаев возгорания материала изнутри. Малый объём одновременно высушиваемых пиломатериалов: объём загрузки -- до 8 м3 для хвойных пород и до 4,5 м3 для твёрдолиственных. Комбинированный способ ещё мало изучен, и режимы сушки не отработаны.

ВЫВОД

К.п.д. генераторов до 70-75%, срок службы 5 и более тысяч часов, использование для сушки только электроэнергии, отсутствие промстоков и вредных газовых выхлопов, безинерционность нагрева, отсутствие промежуточного теплоносителя и необходимости строительства котельных, а также, возможность полной автоматизации процесса делают диэлектрическую сушку особенно привлекательной для мелкого и среднего производства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте спроектирована система электроснабжения деревообрабатывающего предприятия «Маэстро». На территории предприятия расположено 11 зданий. В ходе расчета столярного цеха №1 были определены нагрузки отдельных зданий и проведен расчет нагрузки предприятия в целом.

Для электроснабжения предприятия, с учетом дальнейшего его развития, было выбрано три двухтрансформаторные КТП, с трансформаторами мощностью 630 кВА каждый.

Для распределительной сети 0,4 кВ питающей здания от КТП был выбран кабель АПвБбШп разного сечения, а для сети 10 кВ был выбран кабель АПвПГ 3х35, прокладываемые в земле.

Выбор схемы распределительной сети 10 кВ произведен на основании технико-экономического сравнения двух вариантов: радиальная с установкой ЦРП 10кВ (1вариант), и петлевой (2 вариант), который показал, что второй вариант существенно экономичнее и обеспечивает требуемую надежность электроснабжения потребителей.

Была выбрана аппаратура для защиты потребителей предприятия, в которую включены автоматические выключатели серии ВА-51. Выполнена, согласно ПУЭ, проверка согласования сечения проводника с защитным аппаратом.

Рассчитаны потери мощности и энергии в трансформаторах и распределительных линиях.

Произведен расчет заземления КТП 10/0,4 кВ. Приводятся основные положения из МПОТ РМ-016-2001 о технических мероприятиях обеспечивающих безопасность работ и требования к электротехническому персоналу.

В качестве спец. вопроса в дипломном проекте разработан вопрос диэлектрической сушки древесины на предприятии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) / Министерство топлива и энергетики РФ - 6-е и 7-е изд., перераб. и доп. - М.:Эксмо, 2010.

2. ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - Введ. 2010-12-21. - М.: Стандартинформ, 2012.

3. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00: утв. Постановлением Минтруда РФ от 5 янв. 2001 г. № 3 и приказом Минэнерго РФ от 27 декабря 2000 г. № 163.

4. Коломиец, Н.В. Электрическая часть электростанций и подстанций: учеб. пособие для вузов /Коломиец Н.В., Пономарчук Н.Р., Шестакова В.В. - СПб: Энергоатомиздат, 2008. - 608 с.

5. Кудрин, Б. И. Электрооборудование промышленности: учеб. для вузов / Б. И. Кудрин, А. Р. Минеев. - М.: Академия, 2008. - 432 с.

6. Строев, В.А. Основы современной энергетики: учеб. для вузов. В 2-х томах. Т.2: Современная электроэнергетика / В.А. Строев, А.П. Бурман. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 389 с.

7. Юлкова, Г.М. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: учеб. пособие для вузов / Г.М. Юлкова, Т.Ю. Волкова. - Уфа: Уфимск. авиац. техн. ун-т, 2009. - 85 с.

8. Шевченко, Н.Ю. Проектирование систем электроснабжения цеха: учеб. пособие / Н. Ю. Шевченко, А. Г. Сошинов. - Волгоград: ВолгГТУ, 2009. - 80 с.

9. Богданов, Е.С. Справочник по сушке древесины / Е.С. Богданов, В.А. Козлов, В.Б. Кунтыш. - М.: Лесная промышленность, 2011. - 304 с.

10. Гамазина С.И. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий / С.И. Гамазина, Б.И. Кудрина, С.А. Цырука. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 745 с.

11. Кнорринг, Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Г.М. Кнорринг. - СПб: Энергоатомиздат, 2008. - 384 с.

12. Сибикин, Ю.Д., Справочник электромонтёра по ремонту электрооборудования промышленных предприятий / Ю.Д. Сибикин.- М.: РадиоСофт, 2010. - 108 с.

13. Федоров, А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. / А.А. Федоров. - СПб: Энергоатомиздат, 2009. - 568 с.

14. Федоров, А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети / А.А. Федоров, Г.В. Сербиновский. - М.: Энергия, 2008. - 576 с.

15. Гареев, Ф.Х. Сушка древесины электромагнитными волнами [Электронный ресурс] / Ф.Х. Гареев. - Режим доступа: www.URL: http://www.svch-tehnologii.ru/pdf/lesprom09-04.pdf. - 2004.

16. ЗАО «Завод Москабель» [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://www.mkm.ru

17. ООО «Инфотон» [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://www.infoton.ru

18. ООО «Техновуд» [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://www.technowood.ru/cgi-bin/articles/view.cgi?id=106

19. ООО «Технологии света» [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://tl-led.ru/prom_led_light/121-tl-prom-200-w.html

20. Реестр российских патентов [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://bd.patent.su/2304000-2304999/pat/servl/servletc4db.html

21. Станкоторговое объединение «КАМИ» [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://www.stanki.ru/unit_list/72/mnogopilnye-dvukhvalnye-stanki

22. FindPatent.RU - Реестр патентов [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://www.findpatent.ru/patent/221/2211416.html

23. NOVOSIBDOM.RU - Справочник по лесоматериалам и деревянному строительству [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://les.novosibdom.ru/node/5

24. Wood-working plant «GROUND» [Электронный ресурс]: официальный сайт. - Режим доступа: www.URL: http://get-ground.com/articles/1.php

Размещено на Allbest.ru