Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Лесосибирский филиал федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего образования

«Сибирский государственный университет науки и технологий

имени академика М.Ф. Решетнева»

Филиал СибГУ в г. Лесосибирске

Кафедра технологии лесозаготовительных

и деревоперерабатывающих производств

Курсовая проект по дисциплине

«Технология композиционных материалов и древесных плит»

Тема: «Проект цеха по производству древесностружечных плит без поддонным прессованием с помощью многоэтажного пресса HSP 1700/25-10» (ТЛДП 000000.047.ПЗ)

Проверил:

Л.Н. Журавлева

Выполнил:

Студент группы 73-4

С. Г. Кузнецов

Лесосибирск - 2018



Реферат

В курсовом проекте приведены результаты разработки технологического проекта цеха по производству трехслойных древесностружечных плит безподдонным способом на многоэтажном прессе HSP 1700/25-10.

Курсовой проект содержит расчетно-пояснительную записку из 47 страниц печатного текста, 7 таблиц, 1 рисунок, 5 литературных источников и графическую часть из 2 листов формата А1

СОДЕРЖАНИЕ

• Введение
• 1. Выбор исходных технологических данных для проектирования
• 1.1 Характеристика выпускаемой продукции
• 1.2 Санитарно-гигиенические свойства древесностружечных плит
• 1.3 Виды сырья для производства ДСтП
• 1.4 Характеристика связующего
• 2. Расчет производительности цеха
• 2.1 Годовой фонд рабочего времени
• 2.2 Характеристика параметров режима горячего прессования
• 2.3 Расчет производительности прессов горячего прессования
• 3. Расчет расхода сырья и материалов
• 3.1 Расчет количества стружки на одну плиту
• 3.2 Расчет количества стружки на 1 м³
• 3.3 Расчет расхода древесины на 1 м³ плит
• 3.4 Расчет расхода смолы на одну плиту
• 3.5 Расчет расхода смолы и отвердителя на 1 м³ плит
• 4. Пооперационный расчет перерабатываемого материала в производстве деревостружечных плит
• 4.1 Определение массы абсолютно сухого материала в готовых чистообрезных шлифованных плитах
• 4.2 Определение массы абсолютно сухого материала в нешлифованных плитах
• 4.3 Определение массы абсолютно сухого материала в необрезной плите
• 4.4 Определение массы абсолютно сухого материала, проходящего через формирующие машины
• 4.5 Определение массы абсолютно сухого связующего, находящегося в массе абсолютно сухого материала, и поступающего в смесители
• 4.6 Определение массы абсолютно сухой стружки, находящейся в массе абсолютно сухого материала, поступающей в смесители
• 4.7 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в бункеры с учетом возврата дробленки от форматной обрезки
• 4.8 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в сушилки
• 4.9 Определение потребности производства в абсолютно сухой древесине
• 4.10 Определение расхода материалов данной влажности при каждой технологической операции
• 4.11 Определение удельного расхода древесного сырья и смолы с учетом всех потерь на 1м³ плит
• 5. Подбор и расчет основного технологического оборудования
• 6. Описание технологического процесса производства ДСтП
• Заключение
• Библиографический список

Введение

Древесностружечные плиты применяются в мебельной промышленности, строительстве, а также в других отраслях народного хозяйства. Они имеют ряд преимуществ перед другими древесными материалами. Для их получения используется низкокачественная древесина и отходы деревообрабатывающих производств. В условиях переменной влажности размеры плит меняются незначительно. Возможно получать плиты с одинаковыми и различными свойствами вдоль и поперек пласти (анизотропные и изотропные), с повышенной огнестойкостью и устойчивостью к действию дереворазрушающих грибов и насекомых-вредителей, пониженными показателями водо- и влагопоглощения. Процесс производства плит характеризуется высокой экономичностью и почти полной автоматизацией. По режиму работы производство древесностружечных плит приравнивается к высокомеханизированным и автоматизированным химическим производствам.

Производство ДСтП, организованное первоначально лишь для использования отходов деревообработки, превратилось в самостоятельную отрасль промышленности.

Цель курсового проекта заключается в разработке технологического проекта цеха по производству древесностружечных плит.

1. Выбор исходных технологических данных для проектирования

1.1 Характеристика выпускаемой продукции

В соответствии с заданием на курсовой проект и действующей нормативно-технической документацией, составляется таблица основных показателей плит, намеченных заданием к производству.

При расходе сырья и связующего необходимо учитывать, что плотность наружных слоёв всегда выше плотности внутреннего слоя, что необходимо учитывать в расчёте плотности многослойной плиты.

Таблица 1.1 -Характеристика продукции

Наименования	Обозначения	Показатели
Марка плит	П-А
Степень обработки поверхности	НШ
Класс эмиссии формальдегида	Е-1	8
Формат готовых плит, мм
длина	l	3500
ширина	b	1750
толщина	S	15
Конструкция (слойность) плит	П	трехслойные
Соотношение (доля) слоев в общей толщине плиты:
наружных	iн	0,31
внутреннего	iвн	0,69
Толщина слоев готовых плит, мм
наружных	Sн	4,7
внутреннего	Sвн	10,3
Плотность, кг/м3
готовых плит	?пл	800
наружных слоев	?н	860
внутреннего слоя	?вн	770



Таблица 1.2 - Физико-механические показатели выпускаемой плиты марки П-А

Наименования	Показатели
1	2
Влажность, %	9
Разбухание по толщине: за
за 24 часа, %	33
за 2 часа, %	15
Предел прочности при изгибе, Мпа	11,5
Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты, Мпа	0,24
Удельное сопротивление выдергиванию шурупов, Н/мм2
из пласти	55
из кромки	45
Покоробленность, мм	1,6
Шероховатость поверхности пласти, мм	500

1.2 Санитарно-гигиенические свойства древесностружечных плит

В настоящее время в нашей стране и за рубежом большое внимание уделяется санитарно-гигиеническим свойствам ДСтП. Древесностружечные плиты выделяют в окружающую среду формальдегид. Принимая во внимание высокую токсичность формальдегида, в большинстве стран в законодательном порядке установлена величина предельно допустимой концентрации (ПДК) формальдегида в воздухе производственных и жилых помещений. В России ПДК формальдегида в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 0,5 мг/м², а среднесуточная для жилых помещений 0,003 мг/м². В зависимости от содержания формальдегида плиты изготавливают следующих классов эмиссии: Е₁, Е₂, Е₃.

Наибольшее влияние на величину и продолжительность выделения формальдегида оказывает массовая доля свободного формальдегида в смоле и рецептура связующих. Поэтому, в настоящее время проводится большая работа по синтезу малотоксичных смол, которые выделяли бы формальдегид в допустимых пределах. Уменьшению выделения формальдегида из готовых плит способствует увеличение количества хлористого аммония в составе связующего, а также введение в состав отвердителя аммиака и карбамида. Увеличение расхода связующего наоборот увеличивает эмиссию формальдегида из плит.

Возможность уменьшить выделения формальдегида за счет изменения технологических условий довольно ограничена, т.к. технологические параметры, сводящие выделение к минимуму, часто не совпадают с теми, которые необходимы для получения лучших показателей (качества) физико-механических свойств ДСтП и экономических показателей производства. Можно выделить следующие значения технологических параметров, оказывающих благотворное влияние как на улучшение физико-механических показателей, так и санитарно-гигиеническую характеристику плит: высушивание стружки до минимально возможной влажности 1ч3 %, использование смол с низким содержанием свободного формальдегида (не выше 0,1%) и связующим с высоким сухим остатком 60ч65 % и, как итог, - использование осмоленной стружки низкой влажности 6ч8 % для внутреннего слоя и 10ч12 % для наружных, прессование плит при высоких температурах 180ч220 °С.

1.3 Виды сырья для производства ДСтП

В качестве сырья для производства ДСтП используются технологическое сырьё (древесные лесоматериалы), отходы лесозаготовок, технологическая щепа из кусковых отходов деревообрабатывающей промышленности, щепа технологическая из тонкомерных деревьев и сучьев, технологическая и шлифовальная пыль, сельскохозяйственное и лигниноцеллюлозное сырьё. Доля технологического сырья в общем баланс используемого сырья составляет 70ч75 %. В перспективе намечается сокращение потребления технологического сырья и всевозможных отходов. Исходное сырьё, как правило, имеет влажность 80ч100 %, за исключением отходов деревообработки, которые могут иметь влажность 20ч40 %.

Технологическое сырьё. Технические требования к породам, размерам и качеству древесины для изготовления ДСтП должны соответствовать ОСТ 13-200-85 «Дрова для гидролизного производства и изготовления плит».

Диаметр сырья устанавливается от 2 см и выше, длина от 1 до 6 м с градацией 1 м. В зависимости от качества сырьё делится на три сорта - I, II,III. В сырье не допускается трухлявая гниль и обугленность, ядровая гниль ограничивается.

Из технологического сырья на участке подготовки сырья цеха по производству ДСтП вырабатывается технологическая щепа. На технологическую щепу, вырабатываемую из дровяной древесины действует ГОСТ 15815-83. Для производства ДСтП вырабатывается щепа марки ПС. Размеры щепы: длина 10ч60 мм, толщина не более 30 мм, ширина не регламентируется. В щепе допускается содержание коры до 15 %, гнили до 5%, минеральных примесей до 0,5 %. Содержание кондиционной щепы не менее 85 %.

Технологическая щепа. На технологическую щепу, вырабатываемую из технологического сырья, кусковых отходов лесопильного и фанерного производства действует ГОСТ 15815-83. Для производства ДСтП вырабатывается щепа марки ПС. Размеры щепы: длина 10ч60 мм, толщина не более 30 мм, ширина не регламентируется. В щепе допускается содержание коры до 15 %, гнили до 5 %, минеральных примесей до 0,5 %. Содержание кондиционной щепы не менее 85 %.

Щепа технологическая из тонкомерных деревьев и сучков (ТУ 13-735-83) предназначена для использования в качестве добавки к технологической щепе для наружных слоёв не более 20 % и для внутренних без ограничения, но не более 35 % от общего количества сырья. Размеры щепы: длина - 10ч60 мм, толщина не более 20 мм, ширина не регламентируется. В щепе допускается содержание коры до 20 %, гнили до 3 %, зелени (хвоя, листья) до 5%, минеральных примесей до 1 %.

При расчете расхода сырья на изготовление ДСтП необходимо знать средневзвешенную условную плотность древесного сырья и средневзвешенную условную плотность древесного сырья при определённой влажности.

В соответствии с заданием на курсовую работу, для производства плит используется смесь двух пород: липы и лиственницы. Характеристика сырья приведена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Характеристика сырья

Наименования	Обозначения	Величина
Состав сырья по виду, %:
технологическое сырье		60%
технологическая щепа		40%
Породный состав сырья, %:
липа	i1	75%
лиственница	i2	25%
Содержание гнили, %	Pгн	5%
Влажность сырья, %:
технологическое сырье (круглые лесоматериалы)	W1	100%
техннологическая щепа (из отходов деревообработки)	W2	50%

Определим средневзвешенную плотность древесного сырья _усл, кг/м³

, (1.1)

где ⁿ_усл - средневзвешенная плотность одной породы, кг/м³

, (1.2)

где _др, _к, _гн - соответственно условная плотность здоровой древесины, коры, гнили;

Р_др, Р_к, Р_гн - соответственно доля здоровой древесины, коры, гнили в общем объеме сырья, %.

Доля здоровой древесины определяется по формуле

Р_др=100 - Р_к - Р_гн , (1.3)

Принимаем по таблице А.1 [1] условную плотность здоровой древесины для липы _др.бер=400 кг/м³; лиственницы _др.ос=525 кг/м³.

Принимаем по таблице А.2 [1] условную плотность коры и ее долю в общем объеме сырья для липы _к=348 кг/м³, Р_к =13,5 %; для лиственницы _к=337 кг/м³, Р_к =20,5 %.

Определим условную плотность гнили _гн, кг/м³

, (1.4)

Для липы _гн=260 кг/м³; лиственницы _гн=341 кг/м³.

Тогда, средневзвешенная плотность будет иметь значение:

для липы _усл^липа, кг/м³

.

для лиственницы _усл^лист , кг/м³

;

Средневзвешенная плотность при принятых и просчитанных значениях получается

кг/м³.

Средневзвешенная плотность древесного сырья при определенной влажности _w, кг/м³, определяется по формуле

, (1.5)

где ⁿ_w - средневзвешенная плотность одной породы при влажности W, кг/м³

, (1.6)

где _др, _к, _гн - соответственно условная плотность здоровой древесины, коры, гнили при влажности;

Р_др, Р_к, Р_гн - соответственно доля здоровой древесины, коры, гнили в общем объеме сырья, %.

Влажность технологического сырья - дровяных отходов принимаем 100 %. По таблицам А.1, А.2 [1] принимаем для липы _др=830 кг/м³, _к=685 кг/м³, _гн=8300,65=540 кг/м³; для лиственницы _др=1100 кг/м³, _к=675 кг/м³, _гн=11000,65=715 кг/м³, тогда получаем, что средневзвешенная плотность технологического сырья при определенной влажности будет иметь значение

кг/м³.

Влажность технологической щепы принимаем 50 %. По таблицам А.1, А.2 [1] принимаем для липы _др=620 кг/м³, _к=521 кг/м³, _гн=6200,65=403 кг/м³; для лиственницы _др=820 кг/м³, _к=506 кг/м³, _гн=8200,65=533 кг/м³, тогда получаем, что средневзвешенная плотность технологического сырья при определенной влажности будет иметь значение

кг/м³.

Средневзвешенная плотность всего древесного сырья при определенной влажности _w, кг/м³, определяется по формуле 1.5

кг/м³.

Средневзвешенная плотность всего древесного сырья при определенной влажности равна 744 кг/м³.

1.4 Характеристика связующего

В производстве плит используют два основных вида синтетических связующих: карбамидоформальдегидные и фенолоформальдегидные смолы. Большинство плит изготавливают на карбамидоформальдегидных смолах. Для производства ДСтП в настоящее время наиболее часто используют смолу марки КФ-МТ-15 (ТУ 6-06-12-88). Карбамидоформальдегидные смолы быстро отверждаются при нагревании, высокая прочность склеивания и светлая окраска, неограниченные запасы сырья, возможность регулировать в широких пределах время их желатинизации (от 15 до 120 сек).

Применение фенолоформальдегидных смол позволяет получить более водостойкие ДСтП, чем на карбамидных смолах. Они хорошо противостоят температуро-влажностным изменениям окружающей среды, имеют повышенную прочность. Однако фенолформальдегидные смолы имеют темный цвет (т.е. окрашивают древесину), отличаются повышенной токсичностью и стоимостью (кроме СФЖ-3014), поэтому используются в основном для плит, предназначенных для наружного применения.

В качестве связующего для ДСтП используется малотоксичная смола СФЖ-3014 (ГОСТ 20907-75).

Таблица 1.4 - Физико-механические свойства смолы СФЖ-3014

Внешний вид	Однородная прозрачная жидкость от красновато-коричневого до темно-вишневого цвета
Массовая доля: сухого остатка, % щелочи в товарной смоле щелочи в массе сухого остатка	46-52 6,5-7,5 14-16
Массовая доля свободного формальдегида, %, не более	0.15
Массовая доля свободного фенола, не более	0,10
Вязкость условная по ВЗ-4 (сопло 4.000 0.015мм), с	17-90
Разрушающее напряжение при скалывании по клеевому слою образца после вымачивания в воде в течение 1 ч, МПа, не менее	1,47

Нормы расхода связующего устанавливаются в зависимости от породного состава сырья, слоя и конструкции плиты. При использовании смеси древесных пород норма расхода смолы определяется как средневзвешенная величина, %.

Для трехслойных плит

а) для наружных слоев

Р=Р₁^нi₁+ Р₂^нi₂+…+ Р_n^нi_n, (1.7)

б) для внутреннего слоя

Р=Р₁^вi₁+ Р₂^вi₂+…+ Р_n^вi_n, (1.9)

где Р_i^н, Р_i^ср и Р_i^в - соответственно норма расхода связующего наружного, среднего и внутреннего слоев для каждой породы, %;

i₁, i₂ i₃, i₄ - доля сырья данной породы в общем объеме сырья.

Принимаем по таблице 3.6 [1] Р₁^н=14,0 %; Р₁^в=11 %; Р₂^н=12,5; Р₂^в=9,6.

Подставляя эти значения в формулы (1.7-1.9) получаем

Р^н = 14 0,75 + 12,5 0,25 = 13,625 %;

Р^в = 11 0,75 + 9,6 0,25 = 10,65 %.



2. Расчет производительности цеха

2.1 Годовой фонд рабочего времени

Максимальная производительность цеха достигается при непрерывной работе основных его отделений по скользящему четырехбригадному графику по 8 часов в смену без перерыва между сменами и без остановки в выходные дни. По этому графику все четыре смены работают 5 дней в неделю по 8 часов. В лесной промышленности РФ принят следующий режим работы цехов с непрерывным циклом:

Праздничные дни в году 8

Число дней на капитальный ремонт 20

Число дней на профилактический ремонт 33

Итого: нерабочих дней 61

В 2018 году 365 дней, следовательно

Фонд рабочего времени 304

Число рабочих часов в году определяется по формуле

A = n m T, (2.1)

где n - фонд рабочего времени (301);

m - число рабочих смен в сутки (3);

Т - продолжительность рабочей смены (8).

А=304 3 8 = 7296 ч.

2.2 Характеристика параметров режима горячего прессования

Производительность пресса зависит от многих факторов: конструкции пресса, плотности плиты, марки клея и определяется режимом прессования. Под режимом прессования ДСтП понимают условия, при которых осуществляется процесс прессования, и которые обеспечивают требуемое качество плит. Режим прессования ДСтП характеризуется следующими параметрами: влажность стружечных пакетов, загруженных в пресс; температура прессования (плит пресса); продолжительность прессования; давление прессования; диаграмма прессования.

Влажность стружечных пакетов. Влажность стружечных пакетов, загружаемых в пресс, оказывает большое влияние на продолжительность прессования и в меньшей степени - на механические показатели плит. Чем выше влажность пакетов, тем больше требуется времени на выпаривание влаги из пакетов в период прессования. С целью сокращения продолжительности прессования, исключения расслоения и разрывов ДСтП, снижения выделения свободного формальдегида для многослойной плиты рекомендуется влажность осмоленной стружки в осмоленных пакетах поддерживать на уровне 10-12 %.

Температура прессования (плит пресса). Чем выше температура прессования, тем быстрее идет прогрев стружечных пакетов, тем быстрее завершается отверждение связующего по всей толщине пакета и тем меньше продолжительность прессования. В современных цехах по производству плит температуру прессования в многоэтажных гидравлических прессах принимают в пределах 160ч190 єС. Согласно задания, температура прессования принимается 150 єС.

Цикл прессования плит. Продолжительность прессования плит в прессе определяет не только свойства получаемых плит, но и производительность пресса. Цикл прессования определяется по формуле

, (2.2)

где _уд - удельная продолжительность прессования;

s - толщина прессуемой плиты;

s - припуск по толщине плиты на шлифование, 1 мм при бесподдонном прессовании, для нешлифованных плит равен 0 мм;

_всп - продолжительность вспомогательных операций на один цикл работы пресса.

, (2.3)

где _з - продолжительность загрузки и разгрузки пресса, (25 сек);

_с - продолжительность смыкания плит пресса;

_п - продолжительность подъема давления в прессе, 35 сек;

_р - продолжительность размыкания плит пресса, равна продолжительности смыкания.

Время смыкания плит пресса принимается для пресса с симультан-механизмом равным 7-10 с, а для прессов с последовательным смыканием плит время размыкания плит пресса может быть определено по формуле

, (2.4)

где n - количество рабочих промежутков пресса, n=10;

s - толщина готовой плиты;

h - высота рабочего промежутка пресса, мм, h=165 мм;

_n - скорость подъема плит пресса, мм/с, _n = 100 мм/с.

Принимаем по таблице 4.1 [1] _уд=0,56 мин/мм (для t^o=150 ^oС), s=15 мм, s=0 мм, _з = 25 сек, _с = 15 сек, _п = 35 сек, _р = 15 сек, тогда продолжительность цикла составит

;

.

Давление прессования. Величина давления прессования зависит от плотности прессуемых плит, продолжительности прессования и других факторов. Удельная продолжительность горячего прессования равна 0,56, поэтому принимаем по таблице 4.2 [1]. Р_уд= 2210⁵ Па.

Диаграмма прессования. Это изменение давления прессования во времени. Внешнее давление на пакет должно в каждый момент прессования несколько превосходить упругое сопротивление пакета сжатию. Так как во время выдержки при заданном давлении упругое сопротивление уменьшается, то необходимо снижать и давление прессования, чтобы не вызвать прогиб плит пресса. В процессе прессования давление снижается плавно, что более предпочтительно, т.к. при этом создаются более благоприятные условия для работы пресса и для выхода избыточной влаги из пакетов.

При этом, по достижении максимального давления, последнее выдерживается в течение 30 % общей продолжительности прессования. На этой ступени прессования обеспечивается посадка плит пресса на дистанционные планки и фиксируется толщина плиты. Заключительные 10 % от продолжительности выдержки прессование ведется без давления при сомкнутых плитах пресса.

При данных значения получается диаграмма прессования (рисунок 2.1).

Паровой удар. Перед загрузкой поверхность плит смачивают водой (разбрызгиванием) из расчета 100-150 г/м² плиты. При смыкании плит под действием высокой температуры (160-170 °С) вода превращается в пар, который устремляется внутрь плиты, ускоряя передачу тепла в ее середину. Такой прием называют «прессование с паровым ударом». Удельное давление в зависимости от плотности и марки плиты составляет 2-3,5 МПа. Следовательно, перед загрузкой брикетов в загрузочную этажерку необходимо установить дождевальную установку [схема 3, c.133].

Рисунок 2.1 - Диаграмма работы многоэтажного пресса

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.3 Расчет производительности прессов горячего прессования

Производительность цеха определяется производительностью пресса для горячего прессования. Все другое оборудование на остальных участках цеха должно быть подчинено производительности пресса. Производительность пресса определяется по формулам

где П_ч, П_год - часовая и годовая производительность пресса;

n - число рабочих промежутков пресса;

К_и - коэффициент использования всех агрегатов главного конвейера, принимается равным 0.8…0.9;

Технические характеристики пресса приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Технические характеристики пресса HSP-1700 25/10

Показатель	Величина
Размеры плит пресса, мм:
длина	3700
ширина	2000
толщина	100
Общее усилие прессования, МН	170
Давление прессования, МПа	2,5
Число рабочих промежутков, шт.	10
Высота рабочего промежутка, мм	165
Скорость подъема плит пресса, мм/с, при давлении: низком	100
высоком	10

Принимается n=10, b=1,75 м, l=3,5 м, s=0,015 м, К_и=0,85, _ц=9,9 мин, тогда

Годовая производительность пресса составляет 34531,97 м³/г.

3. Расчет расхода сырья и материалов

В этом разделе приводится укрупненный расчет расхода сырья и компонентов связующего на одну плиту и на 1 м³ плит.

3.1 Расчет количества стружки на одну плиту

Масса готовой стружечной плиты, (кг) определяется по формуле

, (3.1)

Принимаем l=3,5 м, b=1,75 м, s=15 мм, _пл=800 кг/м³, тогда

Расход абсолютно сухих древесных частиц на одну плиту, кг

а) для наружных слоев

; (3.2)

б) для внутреннего слоя

; (3.3)

где W_пл - влажность готовых плит;

Р - расход связующего вещества;

i_н и i_в - доля соответственно наружного и внутреннего слоев в массе плиты.

Принимаю W_пл=9 %, Р^н =13,625; Р^в=10,65; тогда

;

Расход стружки с некоторой влажностью на одну плиту, (кг) определяется по формуле

а) для наружных слоев

(3.4)

б) для внутреннего слоя

(3.5)

где W_в, - влажность сухой стружки, принимается равной 3 %.

3.2 Расчет количества стружки на 1 м³

Количество абсолютно сухой стружки на 1 м³ плит определяется по формуле

а) для наружных слоев



(3.6)

б) для внутреннего слоя

(3.7)

Количество стружки с некоторой влажностью на 1 м³ плит без учета потерь определяется по формуле

а) для наружных слоев

(3.8)

б) для внутреннего слоя

(3.9)



3.3 Расчет расхода древесины на 1 м³ плит

Расход древесины на 1 м³ плит, (кг/м³) определяется по формуле

(3.10)

где К_п - коэффициент, учитывающий потери и отходы древесного сырья.

Данные коэффициенты определяются по формуле

а) для наружных слоев

(3.11)

б) для внутреннего слоя

(3.12)

где К_разд - коэффициент потерь при разделке сырья;

К_сорт.щ - коэффициент потерь сырья при сортировке щепы;

К_с - коэффициент, учитывающий вид сырья;

К_тр - коэффициент потерь при транспортировке стружки;

К_суш, - коэффициент потерь стружки в период сушки соответственно в наружных и внутреннем слоях;

К_обр - коэффициент потерь сырья при обрезки плит;

К_ш - коэффициент потерь для наружного слоя при шлифовании плит.



(3.13)

(3.14)

Принимается К_разд=1,01, К_сорт.щ=1,06, К_с=1,07, К_тр=1,01, К_суш=1,03.

;

К^н_п = 1,01 1,06 1,07 1,01 1,03 1,04 1,0 = 1,239;

К^в_п = 1,01 1,06 1,07 1,01 1,03 1,04 = 1,239;

3.4 Расчет расхода смолы на одну плиту

Расход смолы (в перерасчете на сухой остаток) на одну плиту определяется по формуле

(3.15)

3.5 Расчет расхода смолы и отвердителя на 1 м³ плит

Расход смолы (в перерасчете на сухой остаток) на 1 м³ плит определяется по формуле

, (3.16)

где К_п- коэффициент, учитывающий потери смолы.

Данный коэффициент определяется по формуле

а) для наружных слоев

(3.17)

б) для внутреннего слоя

, (3.18)

где К_см - коэффициент потерь смолы на участках ее приготовления и смешивания со стружкой, К_см = 1,007.

Расход смолы рабочей концентрации, (кг) определяется по формуле

, (3.19)

где К - стандартная концентрация смолы (таблица 1.3), К=55 %

Расход жидкого отвердителя (кг) определяется по формуле

, (3.20)

где Р_отв - количество отвердителя, Р_отв = 5 %, тогда

Расход химикатов, входящих в состав отвердителя представлен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Расход химикатов в зависимости от отвердителя

Компоненты	Состав отвердителя	Расход химикатов на 1 м3 плит, кг
	наружные слои	внутренние слои	наружные слои	внутренние слои
Раствор отвердителя, в том числе:	100	100	2,276	5,066
хлористого аммония	20	20	0,455	1,013
аммиачной воды	30		0,683	0
воды	50	80	1,138	4,053

4. Пооперационный расчет перерабатываемого материала в производстве деревостружечных плит

4.1 Определение массы абсолютно сухого материала в готовых чистообрезных шлифованных плитах

Масса абсолютно сухого материала в готовых чистообрезных шлифованных плитах определяется по формуле

а) для наружных слоев

, (4.1)

б) для внутреннего слоя

, (4.2)

4.2 Определение массы абсолютно сухого материала в нешлифованных плитах

Масса абсолютно сухого материала в нешлифованных плитах определяется только для наружных слоев по формуле



, (4.3)

где К_шл - коэффициент потерь сырья при шлифовании, К_шл = 1,0.

Количество шлифовальной пыли, возвращаемой в производство, определяется по формуле

(4.4)

где х_шл - коэффициент возврата шлифовальной пыли, принимаем х_шл = 0,5.

4.3 Определение массы абсолютно сухого материала в необрезной плите

Масса абсолютно сухого материала в необрезной плите определяется по формуле

а) для наружных слоев

, (4.5)

б) для внутреннего слоя

, (4.6)

Отходы материала при обрезке измельчаются и на 90 % возвращаются в бункер сухой или сырой стружки. На некоторых предприятиях отходы после обрезки сжигаются. Количество возвращаемого материала после обрезки определяется по формуле

а) для наружных слоев

, (4.7)

б) для внутреннего слоя

, (4.8)

4.4 Определение массы абсолютно сухого материала, проходящего через формирующие машины

При формировании ковра на ленте коэффициент потерь равен 1,005. Тогда масса абсолютно сухого материала, проходящего через формирующие машины, определится по формуле

а) для наружных слоев

, (4.9)

б) для внутреннего слоя



, (4.10)

Потери сухого материала при формировании стружечного ковра определяются по формуле

(4.11)

Масса абсолютно сухого материала до формирующих машин определяется по формуле

а) для наружных слоев

, (4.12)

б) для внутреннего слоя

, (4.13)



4.5 Определение массы абсолютно сухого связующего, находящегося в массе абсолютно сухого материала, и поступающего в смесители

Масса сухого связующего определится по формуле

а) для наружных слоев

, (4.14)

б) для внутреннего слоя

, (4.15)

4.6 Определение массы абсолютно сухой стружки, находящейся в массе абсолютно сухого материала, поступающей в смесители

Масса абсолютно сухой стружки определяется по формуле

а) для наружных слоев

, (4.16)

б) для внутреннего слоя

, (4.17)

4.7 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в бункеры с учетом возврата дробленки от форматной обрезки

Масса абсолютно сухой стружки определяется по формулам

а) для наружных слоев

, (4.18)

б) для внутреннего слоя

, (4.19)

4.8 Определение массы абсолютно сухой стружки, поступающей в сушилки

Масса стружки, поступающей в сушилки, определяется по формулам

а) для наружных слоев

, (4.20)

б) для внутреннего слоя

, (4.21)

кг/час;

кг/час.

4.9 Определение потребности производства в абсолютно сухой древесине

Масса абсолютно сухой древесины определяется по формулам

а) для наружных слоев

, (4.22)

б) для внутреннего слоя

, (4.23)

4.10 Определение расхода материалов данной влажности при каждой технологической операции

Расход материалов данной влажности при каждой технологической операции определяется по формуле

(4.24)

где g_абс.с - расход абсолютно сухого материала на каждой технологической операции.

Масса материала в готовых чистообрезных шлифованных плитах

кг/ч;

кг/ч.

Масса материала в нешлифованных плитах

кг/ч.

Масса материала в необрезной плите

кг/ч;

кг/ч.

Масса материала, проходящего через формирующие машины

кг/ч;

кг/ч.

Масса материала с учетом возврата стружечной массы

кг/ч;

кг/ч.

Масса стружки, находящейся в массе материала

кг/ч;

кг/ч.

Масса стружки, поступающей в бункера

кг/ч;

кг/ч.

Масса стружки, поступающей в сушилки

кг/ч;

кг/ч.

Потребность производства в древесине с учетом потерь

кг/ч;

кг/ч.

Полученные данные заносятся в таблицу 4.1

Таблица 4.1 - Часовой расход абсолютно сухого материала и при данной влажности на каждой технологической операции при изготовлении многослойных плит

Технологическая операция	Расход абсолютно сухого материала по слоям, кг/ч	Влажность материала, %	Расход материала заданной влажности по слоям, кг/ч
	наружные	внутренние	Wн	Wв	наружные	внутренние
Готовые шлифованные плиты	1180,913	2317,125	9	9	1287,195	2525,666
Нешлифованные плиты	1180,913	2317,125	9	9	1287,195	2525,666
Необрезные плиты	1228,15	2409,81	9	9	1338,684	2626,693
В формирующих машинах	1234,291	2421,859	12	12	1382,406	2712,482
До формирующих машин	1234,291	2415,718	12	12	1382,406	2705,604
В смесителе	1086,285	2183,207	3	3	1118,874	2248,703
В бункерах сухой загрузки	1086,285	2057,277	3	3	1118,874	2118,995
На сортировке стружки	1086,285	2057,277	3	3	1118,874	2118,995
До сушки стружек	1118,874	2118,995	100	100	2237,748	4237,99
До измельчения (потребность в сырье)	1294,534	2451,672	100	100	2589,068	4903,344

4.11 Определение удельного расхода древесного сырья и смолы с учетом всех потерь на 1м³ плит

Часовой расход сырья определяется по формуле

(4.25)

Удельный расход древесного сырья на 1 м³ плит определяется по формуле

(4.26)

Удельный расход смолы (в перерасчете на сухой остаток) на изготовление 1 м³ плит определяется по формуле

(4.27)



Удельный расход смолы стандартной концентрации на изготовление 1 м³ плит определяется по формуле

безподдонный древесностружечный пресс

(4.28)

Годовая потребность в древесном сырье определяется по формуле

(4.29)

Годовая потребность в смоле стандартной концентрации определяется по формуле

(4.30)

5. Подбор и расчет основного технологического оборудования

В курсовом проекте рассчитывается или принимается к установке по техническим характеристикам оборудование только для участков подготовки сырья, стружечно-подготовительного, сушильного, смесительного, прессования и окончательной обработки плит.

Количество единиц оборудования для каждой технологической операции определяется по формуле (кг/ч)

(5.1)

где К_u. - коэффициент использования оборудования, К_u. = 0,9.

Поскольку в технических характеристиках оборудования производительность часто приводится в м³/ч, а не в кг/ч, то формулу 6.1 можно представить для заданной единицы измерения в виде

(5.2)

где с_усл.W - средневзвешенная условная плотность древесного сырья при заданной влажности, с_усл.W = 744 кг/м³ (для сухого сырья - 402 кг/м³).

Следует учитывать, что при транспортировке и хранении технологической щепы и стружки применяются так называемая «насыпная плотность» или «насыпной объем» сырья. Для перевода насыпного объема несортированной технологической щепы в плотный применяется коэффициент 3,0, для обратного перевода - 0,33.

Процент загруженности машин определяется по формуле



, (5.3)

где т - количество станков, полученное по расчету

n - принятое количество станков (если расчетное количество оборудования превышает целое число менее чем на 0,2, то количество оборудования по расчету округляется в меньшую сторону, если равно или более 0,2 - то в большую)

1 Распиливание дровяной древесины осуществляется на круглопильном станке ДЦ-10М.

Таблица 5.1 - Техническая характеристика станка ДЦ-10М.

Показатель	Значение
Производительность, насыпных м3/ч	до 40
Размеры перерабатываемого сырья
длина, м	2,0-6,5
диаметр, мм	80-400
Длина получаемых мерных отрезков, мм	1000
Число пил	6
Скорость подачи конвейера, м/мин	6
Габаритные размеры, мм
длина, м	11,5
ширина, м	12,4

Принимаем производительность станка 10 м³/ч. Определяем количество станков (распиливается дровяная древесина, которая составляет 100 %)

Принимается 1 станок, т.е. n=1.

При полученных значениях загруженность станка равна

2. Для раскалывания чураков большого диаметра применяем дровокольный станок КЦ-6М.

Таблица 5.2 - Техническая характеристика дровокольного станка КЦ-6М

Показатель	Значение
Длина раскалываемых чураков, м	до 1,25
Диаметр раскалываемых чураков, см	до 70
Количество рабочих цепей, шт.	1
Скорость движения цепей, м/мин	33
Количество получаемых поленьев, шт.	4
Габаритные размеры, мм
длина	5450
ширина	1820

Часовую производительность станка определяется по формуле

(6.4)

где u - скорость подачи, м/мин, 7,26 м/мин;

d_ср - средний диаметр раскалываемых чураков, см, d_ср = 30 см;

К₁ - коэффициент использования станка (0,4-0,6), принимаем 0,5;

К₂ - коэффициент использования рабочего времени (0,85-0,95), принимаем 0,9.

Определяем производительность дровокольных станков

Определяем количество дровокольных станков. Часовой расход древесного сырья составляет 10,07 м³, из них 40 % составляют чураки крупных диаметров, следовательно

Принимаем 1 станок, т.е. п=1.

При полученных значениях загруженность станка равна

3. Для измельчения дровяной древесины выбирается рубительная машина МРНП-10.

Таблица 5.3 - Техническая характеристика рубительной машины МРНП-10

Показатель	Значение
Производительность, плотных м3/ч	до 10
Сечение окна подачи сырья, мм	250х250
Число ножей, шт.	16
Частота вращения диска, мин-1	590
Габаритные размеры, мм
длина	2600
ширина	1700

Определяем количество рубительных машин (П=7 пл.м³/час)

Принимается 1 машина, т.е. п=1.

При полученных значениях загруженность машины равна

4. Для сортировки щепы выбирается сортировка СЩ-1М.

Таблица 5.4 - Техническая характеристика сортировки СЩ-1М

Показатель	Значение
Производительность, насыпных м3/ч	60
Число сит, шт.	3
Площадь сит, м2 (верхнего; среднего; нижнего)	2,96; 2,58; 2,96
Размер ячеек сит, м2 (верхнего; среднего; нижнего)	39х35; 10х10; 10х10
Число двойных колебаний в минуту	150
Габаритные размеры, мм
Длина	2500
ширина	1890

Определяем количество сортировок (П=28 нас.м³/час)

Принимается 1 сортировка, т.е. п=1.

При полученных значениях загруженность сортировки равна

5. Для хранения щепы выбирается бункер «Раума-Репола».

Количество бункеров (при П=105 м³/ч) будет равно (из расчета обеспечения 4-х часовой непрерывной работы

Принимается п=1, тогда загруженность будет равна

Таблица 5.5 - Техническая характеристика бункера «Раума-Репола»

Показатель	Значение
Емкость бункера, м3	100
Производительность одного винтового конвейера, м3/ч	до 100
Наибольшая частота вращения, мин-1	35
Число выгрузочных винтовых конвейеров	3
Общая высота бункера, м	7,2
Диаметр нижний, м	4,9

6. Для измельчения щепы выбирается центробежный стружечный станок PZK-R 14-375.



Таблица 5.6 - Техническая характеристика станка PZK-R 14-375

Показатель	Значение
Производительность, кг/ч абсолютно сухой стружки, при ее толщине
0,3	3000
0,4	4800
0,5	5000
Внутренний диаметр ножевого барабана, м	1200
Число ножей	42
Частота вращения барабана, мин-1	375
Габаритные размеры, мм
длина	2145
ширина	1960

Производительность станка принимается 2500/4800 кг/ч для наружных и внутреннего слоев соответственно, тогда количество станков будет равно

Принимается п_н=1, п_в=1, тогда загруженность будет равна

7. Для хранения влажной стружки выбирается бункер Раума-Репола.

Техническая характеристика бункера Раума-Репола приведена в таблице 5.5. Количество бункеров (при П=27/50 м³/ч) будет равно

Принимается п_н=1, п_в=1, тогда загруженность будет равна

8. Для сушки стружки выбирается барабанная сушилка Н167-66.

Таблица 5.7 - Техническая характеристика сушилки Н167-66

Показатель	Значение
Вместимость барабана, м3	38
Производительность по сухой стружке при высушивании от начальной влажности 80 % до конечной 2-4 %, кг/ч	до 4500
Размеры барабана, м:
длина	10
внутренний диаметр	2
Скорость движения сушильного агента в барабане, м/с	1,8-2

Производительность сушильного барабана принимается 1250/2400 кг/ч. Количество барабанов будет равно

Принимается п_н=1, п_в=1, тогда загруженность будет равна

9. После высушивания стружка с помощью пневмотранспортера попадает в циклоны, из которых собирается в противопожарный бункер, который не является стандартным изделием и изготавливается для конкретной технологической линии, поэтому в данном курсовом проекте количество бункеров не рассчитывается, а принимается равным одному.

10. Сортировка стружки будет производиться сначала на механических ситах, а затем на пневматическом сепараторе.

Для механической сортировки выбирается механическая качающаяся сортировка ДРС - 2.



Таблица 5.8 - Техническая характеристика сортировки ДРС-2

Показатель	Значение
Производительность (по загрузке), кг/ч	до 10000
Общая площадь сит	16,4
Размеры ячеек сит, входящих в комплект сортировки	5х5, 1х1, 0,5х0,5

Производительность механической сортировки принимается 1250/2500 кг/ч. Количество сортировок будет равно

Принимается п_н=1, п_в=1, тогда загруженность будет равна

Для пневматической сортировки выбирается двухступенчатый пневматический сепаратор ДПС-1.

Производительность сепаратора принимается 1250/2500 кг/ч. Количество сортировок будет равно

Таблица 5.9 - Техническая характеристика сепаратора ДПС-1

Показатель	Значение
Производительность по сухой стружке, поступающей в сепаратор, кг/ч	8000
Толщина кондиционной стружки, мм:
для наружных слоев	0,15-0,25
для внутренних слоев	0,35-0,45
Диаметр камеры, мм	2500
Скорость во...

Подобные документы

• Проект цеха по производству пятислойных древесностружечных плит с безподдонным прессованием

  Выбор исходных технологических данных для проектирования цеха. Расчет производительности пресса горячего прессования. Расчет количества стружки на одну плиту. Пооперационный расчет перерабатываемого материала при изготовлении древесностружечных плит.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 13.05.2019
  

• Проект цеха по производству трехслойных древесностружечных плит

  Выбор и обоснование технологической схемы производства древесностружечных плит. Выбор способа производства древесностружечных плит, их размеры, назначение. Обоснование выбора способа производства трехслойных древесностружечных плит, характеристика сырья.
  
  курсовая работа [114,6 K], добавлен 20.11.2009
  

• Расчёт технологического процесса производства древесностружечных плит

  Разработка плана цеха по производству древесностружечных плит, основанном на рациональном использовании оборудования и площадей. Проблемы техники безопасности и организации рабочих мест. Разработка конструкции изделия, требования к его транспортировке.
  
  курсовая работа [42,5 K], добавлен 27.01.2011
  

• Проект цеха по производству древесностружечных плит

  Принципиальная схема производства трехслойных древесно-стружечных плит; исходные технологические данные. Расчёт производительности горячих прессов, пооперационное определение перерабатываемого сырья и материалов; подбор технологического оборудования.
  
  курсовая работа [354,2 K], добавлен 14.06.2012
  

• Проект цеха производства древесностружечных плит

  Выбор принципиальной схемы производства ДСтП и исходных технологических данных. Расчёт производительности цеха, расходов сырья и материалов на годовую программу. Подбор и расчёт количества основного технологического и транспортного оборудования.
  
  курсовая работа [668,9 K], добавлен 30.07.2012
  

• Расчет потребного сырья и материалов для производства древесностружечных плит

  Определение состава одной тонны готовых плит и массы абсолютно сухой части плиты. Расчет количества стружки, поступающей на прессование с учетом потерь на шлифование и обрезку, древесины до измельчения и смолы для производства древесностружечных плит.
  
  контрольная работа [32,8 K], добавлен 13.07.2015
  

• Расчет технологического процесса производства древесностружечных плит

  Технология изготовления материалов и древесных плит. Расчет расхода сырья, смолы и химикатов. Режим работы цеха. Фонд рабочего времени. Коэффициент использования оборудования. Содержание связующего в осмоленных древесных частицах. Сушка стружки.
  
  курсовая работа [176,1 K], добавлен 10.08.2014
  

• Производство гипсостружечных плит

  Разработка проекта цеха по производству гипсостружечных плит заданной мощности. Подбор состава сырья, проектирование способа производства и обоснование технологического процесса производства гипсовых стружечных плит. Выбор туннельной сушильной камеры.
  
  дипломная работа [532,7 K], добавлен 14.01.2014
  

• Проект цеха древесноволокнистых плит марки Т-400 производительностью 145 т/сут

  Назначение цеха по производству древесноволокнистых плит. Основные требования, предъявляемые к сырью, химикатам и готовой продукции. Описание технологической схемы производства древесных плит. Техническая характеристика плоскосеточной отливной машины.
  
  курсовая работа [274,6 K], добавлен 20.02.2013
  

• Технология производства древесностружечных плит

  Определение понятия и свойств фанеры. Расчет программы фанерного предприятия. Выбор схемы сборки. Вычисление потребности в сырье и шпоне. Рассмотрение оборудования для переработки отходов. Технологические расчеты в производстве древесностружечных плит.
  
  курсовая работа [480,5 K], добавлен 14.07.2015
  

• Проект участка ламинирования древесностружечных плит

  Основные особенности выпуска ламинированных древесностружечных плит. Установка аспирационной системы, вытяжной вентиляции, системы вытяжки пресса. Расчет оборудования, площади объема участка, годовой потребности в электроэнергии, тепловой энергии.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 06.07.2012
  

• Технологии и оборудования композиционных материалов и древесных плит

  Основные свойства древесностружечных плит. Определение годового фонда рабочего времени, программы цеха. Расчет расхода сырья, связующего и отвердителя, выбор оборудования на производстве. Технологическая выдержка плит после операций прессования и обрезки.
  
  курсовая работа [84,1 K], добавлен 05.12.2014
  

• Расчет производительности цеха по производству древесно-стружечных плит

  Составление баланса отходов по предприятию и схемы их движения на генеральном плане. Определение производительности пресса. Расчетный фонд рабочего времени работы пресса по производству древесно-стружечных плит. Технологический расход сухой стружки.
  
  контрольная работа [181,2 K], добавлен 05.05.2012
  

• Технология и оборудование древесных плит и пластиков

  Санитарно-гигиенические свойства древесностружечных плит и виды сырья для их производства. Расчет производительности цеха: годовой фонд рабочего времени; характеристика параметров режима горячего прессования; определение производительности прессов.
  
  курсовая работа [112,4 K], добавлен 12.10.2013
  

• Томский завод древесностружечных плит

  История развития завода древесностружечных плит. Техническая характеристика оборудования. Характеристика выпускаемой продукции, классификация ДСП, технологический процесс производства. Экономический анализ, калькуляция себестоимости основной продукции.
  
  отчет по практике [50,6 K], добавлен 11.04.2012
  

• Проект цеха по производству древесноволокнистых плит мощностью 140 тонн в сутки с расчетом отделения стадии проклейки

  Технологическая схема производства древесноволокнистых плит. Сырье, его подготовка и хранение. Проклейка древесноволокнистой массы. Пропитка маслом, термическая обработка и увлажнение плит. Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования.
  
  курсовая работа [79,6 K], добавлен 17.11.2009
  

• Статистические методы управления качеством при производстве древесностружечных плит

  Понятие о статистических методах качества. Оценка показателей качества производства древесностружечных плит по плотности распределения. Оценка точности технологических процессов. Внедрение систем качества продукции на основе международных стандартов.
  
  курсовая работа [969,7 K], добавлен 16.01.2014
  

• Создание стула аудиторного из ДСП

  Технологическая цепочка изделия, выполненного из древесностружечных плит, принципы и этапы его производства, лицевая отделка, сборка и упаковка. Переработка щепы. Хранение запасов и дозирование стружки. Облицовывание плит бумажно-смоляными пленками.
  
  курсовая работа [3,8 M], добавлен 17.01.2014
  

• Проект цеха по производству газобетона

  Характеристика строительных теплоизоляционных материалов. Проект цеха по производству ячеистых бетонов; номенклатура продукции. Определение состава газобетона, расхода порообразователя; технические требования. Расчет и выбор технологического оборудования.
  
  курсовая работа [497,4 K], добавлен 17.02.2015
  

• Проект модернизации цеха ООО "Красноярская продовольственная компания" по производству полукопченых колбас "Украинская жареная", "Прима" по 700 кг в смену

  Разработка проекта модернизации цеха по производству полукопченых колбас "Украинская жареная" и "Прима". Характеристика основного и вспомогательного сырья, описание процессов разделки, обвалки и жиловки продукции, выбор технологического оборудования.
  
  дипломная работа [220,2 K], добавлен 18.07.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам