Сушіння деревини

Размещено на http://www.allbest.ru//

Вступ

Деревина, яка використовується у вигляді дощок і заготовок в будівництві, машинобудуванні, деревообробному, меблевому та інших виробництвах, повинна не тільки бути довговічною і зберігати свою форму, але і мати максимальну механічної міцністю при найменшому вазі, добре оброблятися, мати мінімальну теплопровідність, електропровідність і ін. Всі ці властивості вона набуває лише після належної просушування. У міру висихання деревини до порівняно низькою вологості поліпшуються її технологічні властивості - частота розпилювання, стругання, шліфування, міцність склейки, якість обробки покриттями та ін. Зі зменшенням вмісту вологи деревина стає менш теплопровідної.

Деревина є гігроскопічним матеріалом, тобто волога деревина віддає вологу при відносно сухому повітрі. Після звалу деревина також повинна бути підготована так, щоб відповідати певним вимогам з утримання вологи. Так, середній вміст вологи свіжозрубаного дерева становить 70%, а взагалі, волога деревини різних порід може перебувати в межах 30-120%. Після зрубання деревина повинна бути підготована до переробки на верстатах, вологість її повинна становити менше 12%. Цього можна досягти завдяки різним способам сушіння, починаючи від природного і закінчуючи технічним. Загалом, сьогодні застосовують виключно швидко технічно просушену деревину, оскільки це має свої переваги:

· короткий час сушіння;

· регулювання вологи із врахуванням подальшої переробки і призначення деревини;

· можливість вимірювання вологи у великій кількості в штабелі для забезпечення рівномірного сушіння з різницею у волозі не більше 2%;

· боротьба зі шкідниками деревини;

· покращення механічних і технічних особливостей (твердість, відсутність тріщин) за відносно короткий час сушіння;

· у сучасних сушарках процес майже завжди повністю автоматизований, вбудований комп'ютер бере на себе усі можливі процеси управління і слідкує за якістю сушіння.

Слід звернути увагу на те, що технічно висушена деревина не повинна мати тріщин, поводок і змін кольору, причиною чого може бути технологічно неправильно прискорене сушіння.

Технічний розділ

Згідно з завдання нам необхідно довести заготовки пиляні до заданої вологості;

Порода - вільха; розміри - 50х100х1200мм; вологість транспортна - 22 +-2%;

Виробнича програма 20000м3;

Тип камери: блок камер безперервної дії.

Номінальні розміри заготовки встановлюють для деревини вологістю 20%. При вологості деревини більше чи менше 20% фактичні розміри заготовок повинні бути встановлені з врахуванням величини усушки по ГОСТ 6782-2-75

По ГОСТ 7897-83 довжина заготовки повинна бути від 0.3 до 1,0 м. з градацією 0,05 м. і більше 1,0 м з градацією 0,10 м.

По своїй структурі режими сушіння для камер безперервної дії відрізняються від режимів сушіння в камерах періодичної дії. В протитокових камерах стан сушильного агента змінюється не шляхом ступеневого підвищення температури, а за рахунок переміщення штабелів від завантажувального кінця камери, де стабільно підтримується високий ступінь насиченості,до розвантажувального кінця, де ступінь насиченості значно нижчий. У зв'язку з таким принципом роботи протитокових камер режими сушіння в них пиломатеріалів певної роботи та товщини характеризується стабільним станом сушильного агента в завантажувальному та розвантажувальному кінцях камери.

Для виконання заданого завдання я обрав сушильну камеру ЦНДІМОД-26. Вона використовується для сушіння заготовок нормальним режимом сушіння, деталей і інших матеріалів, з високою початковою вологістю. Подібні камери будуються всередині цеху і зручно вписуються в внутрішньо цехові потоки.

В лісосушильних цехах застосовують два способи формування штабелів: суцільним штабелем і пакетним. Для нашого завдання ми вибираємо формування пакетним способом.

Пакетний спосіб формування штабелів заснований на наступному. Попередньо формують частину штабеля - сушильний пакет. Пиломатеріали в сушильні пакети укладають вручну або на пакетоформирующих машинах. Власне штабель формують шляхом встановлення пакетів на вагонетки з допомогою звичайних підйомно-транспортних механізмів (электроталей, автонавантажувачів, кранів).

Пакетний спосіб формування штабелів продуктивніший і економічний порівняно зі способом укладання цілим штабеле. Механізоване формування пакетів здійснюється на пакетоформирующих машинах, для даного завдання я вибрав пакетоформуючу машину ПФМ-10.

Транспортування здійснюється за допомогою опорної кран-балки 10 тонн.

Сучасні режими сушіння побудовані з врахуванням зміни вологості деревини і розділені на чотири частини категорії ( м'які, нормальні, форсовані, високотемпературні) для камер періодичної дії і на три (м які, нормальні, форсовані) для камер безперервної дії.

Залежно від вимог до якості деревину можна висушити за допомогою різних категорій по температурному рівню.

У кожному конкретному випадку режим тієї чи іншої категорії вибирають з врахуванням впливу на властивості деревини.

М'які режими- забезпечують бездефектне сушіння пиломатеріалів при повному збереженні природних фізико-механічних властивостей та кольору. Вони рекомендуються для сушіння експортних пиломатеріалів (Wср.к = 19%) а також пиломатеріалів вищих сортів для внутрішнього використання.

Нормальні режими- забезпечують бездефектне сушіння пиломатеріалів при повному збереженні міцності деревини при незначній зміні кольору Вони рекомендуються для сушіння пиломатеріалів внутрішнього використання за будь-якої кінцевої вологості.

Форсовані режими- забезпечують бездефектне сушіння пиломатеріалів з незначним зменшенням міцності деревини на практичний згин, розтяг та стиск, але й до зниження до 20% міцності на сколювання та опір розколювання з можливим потемнінням деревини.

Для цієї камери та завдання я обрав нормальний режим сушіння, оскільки нам потрібно виробити пиломатеріали транспортної вологості, для внутрішнього використання і за необхідності експортування.

Технологічний розділ

До цеху поступають сирі пиляні пиломатеріали, після цього з пиломатеріалів за допомогою пакетоформуючої машини складають пакети. Потім кран балка із пакетів формує штабель розмірами 6,5Ч2Ч2,1 і подає в сушильну камеру. Після проходження процесу сушіння штабель дістається із камери і розформовується кран балкою на склад готової пило-продукції. Після розформування штабеля під-штабельна основа подається кран балкою на конвеєр який повертає основу на формування штабеля.

Сушильний процес складається з таких етапів:

Першим етапом є завдання сушильного режиму. В випадку цього проектування нам заздалегідь відомий тип деревини тому був поставленний нормальний режим сушіння.

Другим етапом є подача пару в сушильну камеру, який є тепловим агентом.

Всередині камери є трубопровід який подає пар в камеру, який створюється методом нагрівання води на тепловому елементі.

Третім етапом є включення вентиляторів. Всередині камери змонтовані вентилятори, які забезпечують певну швидкість продування повітря (пару) в камері.

Розрахунок тривалості сушіння та камеро обороту

Визначаємо тривалість сушіння за формулою:

, де

фвих - вихідна тривалість сушіння п/м в камерах безперервної дії низькотемпературним режимом, годин (фвих=130);

Ар - коефіцієнт, який враховує категорію режиму сушіння (для нормального режиму приймають Ар=1,0);

Ац - коефіцієнт , який враховує інтенсивність циркуляції повітря в камері (Ац=2.01);

Ав - коефіцієнт , який враховує початкову і кінцеву вологість п/м (Ав=0,57);

Ая - коефіцієнт, якій враховує категорію якості сушіння п/м (для третьої категорії приймаємо Ак=1,05);

Ад - коефіцієнт, який враховує відношення довжини пиломатеріалів (L) та їх товщини (S1) (Ад=0,93).

Підставляємо дані у формулу:

130Ч1,0Ч2,01Ч0,57Ч1,05Ч0,93=145,4 год.

Визначаємо тривалість камеро обороту за формулою:

фд - тривалість допоміжних операцій: відкривання і закривання дверей сушильної камери; завантаження і вивантаження матеріалу із камери; огляд і очищення сушильної камери від бруду, діб.

Як правило тривалість допоміжних операцій приймають 2,4 год., тобто 0,1 доби. Тривалість камеро обертів також розраховують в добах.

сушіння деревина штабель

Визначаємо кількість камеро оборотів за рік за формулою:

де

k1 - коефіцієнт використання сушильної камери (приймають k1=0,92).

Підраховуємо габаритний об'єм усіх штабелів:

Кількість матеріалу завантаженого в камеру визначаємо по формулі:

Е = Г Ч вф = l Ч b Ч h Ч m Ч вф, м3, де

l, b, h - габаритні розміри довжина, ширина і висота штабеля;

m - число штабелів у камері (7 шт.).

Габаритні розміри і число штабелів взяті із технічної характеристики сушильної камери.

вф - коофіцієнт об'ємного заповнення (0,399).

Розміри штабеля - 6,5 Ч 2 Ч 2,1.

Е = 6,5Ч2Ч2,1Ч 7Ч 0,399 = 76,25 м3

Число оборотів камери в рік:

n = 335 / фc + фд , де

335 - час роботи сушильної камери в рік,

фc - тривалість сушіння фактичного матеріалу, діб;

фд - тривалість загрузки і вигрузки матеріалу, діб; (0,1 доби)

n = 335 / 2 + 0,1*2,4 = 167 об / рік

За даними знаходимо річну програму сушильної камери ЦНДІМОД-26

ЕЧn=12700м3

Розраховуємо площу сушильних камер для цеху:

S=S1кЧn, де

S1к - площа однієї камери

n - кількість камер

S1к =17Ч2,5= 42,5м2

S=42,5Ч2=85 м2 (площа сушильних камер)

Згідно з методичними даними площа сушильних камер займає 25% площі всього сушильного цеху. Тоді розраховуємо площу 1% цеху:

Далі розраховуємо виробничі, побутові та допоміжні площі приміщень. За

Допомогою таблиці.

Вимоги безпеки під час сушіння пиломатеріалів

Для формування сушильних пакетів пиломатеріалів повинен бути обладнаний спеціальний майданчик. Формування пакетів на проїздах і проходах не дозволяється. Висота пакету пиломатеріалів, який формується вручну, не повинна перевищувати 1,5 м.

Пакети пиломатеріалів, які подаються на пакетоформувальну машину, необхідно ставити на приймальну платформу або конвеєр таким чином, щоб забезпечувалось їх стійке положення на підйомнику.

Вилучення прокладок, які застрягли на похилому підйомнику, вирівнювання дощок, що збились на конвеєрі та в пакеті, необхідно здійснювати за допомогою спеціальних гаків після повної зупинки обладнання.

Подача прокладок на площадку перед касетним пристроєм повинна бути механізована. Прокладки, що подаються, мають бути укладені в пакети або ув'язані в пачки.

Формування пакета на трекових візках допускається після їх закріплення на рейках або роликах гальмівними пристроями.

Зона під пакетоформувальною машиною і ліфтом повинна бути огороджена. Перебування працівників під машиною під час її роботи не дозволяється.

Під час транспортування сушильних пакетів або укладання їх один на другий працівники мають перебувати в безпечній зоні не ближче 6 м від підіймально-транспортного засобу.

Завантаження, розвантаження, просування і зупинка штабелів в камерах мають бути механізовані.

Гарячі паропроводи та нагрівальні прилади в приміщеннях цеху, де перебувають працівники, мають бути термоізольовані. Паропроводи та їх арматура перед початком експлуатації мають підлягати гідравлічному випробуванню.

Під час завантаження камер і в процесі сушіння в них не має бути людей. Вхід в камеру для профілактичного огляду і відбору зразків дозволяється тільки після вимкнення вентиляторів та при температурі не вище 400С.

Поряд з дистанційним керуванням і автоматизованим регулюванням процесу сушіння в камерах з примусовою вентиляцією повинне бути передбачене місцеве керування вентиляторами. Для зменшення шуму і вібрації вентиляторних установок їх необхідно закріплювати на віброопорах або розташовувати у звукоізолюючих кабінах.

Правильність укладання штабелів необхідно перевіряти за допомогою габаритного шаблона, який має бути установлений на рейковій колії.

Стан рейкової колії і роликових шин повинен постійно перевірятися. Зазор між рейками траверсного візка і колією повинен бути не більше 10 мм.

Траверсний візок повинен бути забезпечений відкидними упорами для надійного утримування підштабельних візків та фіксаторами, які утримують траверсний візок під час завантаження або розвантаження.

Для безпечного обслуговування камер система електроживлення траверсного візка повинна запобігати попаданню кабелю під колеса візка або його обриванню під час руху.

На обох кінцях рейкової колії мають бути установлені упори (обмежувачі). Відстань від упорів до стіни (колони) повинна бути не менше 1 м.

Сушильні камери повинні мати освітлення, яке живиться напругою не більше 42 В, з вимикачем, розташованим із зовнішнього боку камери.

Робоче місце оператора повинне бути обладнане кондиціонером для підтримання нормального мікроклімату.

Сушильні камери мають бути обладнані пристроями, які запобігають падінню дверей камери. Двері в воротах камери повинні мати затвори, які відкриваються як зовні, так і з середини камери.

Шибери димоходів газових сушильних камер повинні мати пристрої, що дозволяють перекривати їх з підлоги та огороджувальні пристрої, що запобігають виходу шиберів із гнізда. Контрваги шиберів мають бути огороджені.

Зольне приміщення газових камер повинне бути обладнане надійною вентиляцією і мати двері, що відкриваються назовні.

Очищення топки від золи повинне проводитися після згоряння палива та зупинення вентилятора. Видалення золи із зольного приміщення повинне бути механізованим.

Для захисту від дії теплових променів перед топкою газових сушарок мають бути установлені спеціальні екрани.

Для зменшення рівня напруженості електромагнітного поля на робочих місцях вакуумно-діелектричні сушильні камери мають бути обладнані екрануючими пристроями.

Сітки вертикальних сітчастих електродів вакуумно-діелектричних сушильних камер з обох сторін проходів мають бути заземлені.

Двері сушильних камер повинні мати блокування, яке забезпечує можливість відкривання дверей тільки після відключення напруги усіх силових мереж.

Роботи на генераторі необхідно проводити після відключення генератора від джерел живлення відповідно до затвердженої програми.

Висновок

В ході виконання даного курсового проекту я вдосконалив свої знання із проектування цехів. Також поглибив знання технологічного та технічного процесу виробництва, основних та допоміжних пристроїв для сушильного цеху. Навчився вести технічну документацію, та розплановувати цех згідно державних стандартів.

Камера безперервної дії відрізняються від режимів сушіння в камерах періодичної дії. В протитокових камерах стан сушильного агента змінюється не шляхом ступеневого підвищення температури, а за рахунок переміщення штабелів від завантажувального кінця камери, де стабільно підтримується високий ступінь насиченості,до розвантажувального кінця, де ступінь насиченості значно нижчий. У зв'язку з таким принципом роботи протитокових камер режими сушіння в них пиломатеріалів певної роботи та товщини характеризується стабільним станом сушильного агента в завантажувальному та розвантажувальному кінцях камери.

Технічна характеристика ЦНДІМОД-26

Пакетоформуюча машина ПФМ-10

Автоматизоване формування пакетів здійснюється на пакетоформуючих машинах ПФМ-10 на яких збираються пакети з шпаціями і без них. Щільний пакет сирого пиломатеріалу цепним конвеєром 1подається на роликовий конвеєр 2. Кронштейнами похилого підйомника 3 пакет знімається з роликового конвеєра. При нахилі підйомника і підйомі пакета дошки з нього ряд за рядом з'їжджають на прийомний конвеєр 4, а потім подаються на нахилений конвеєр 5 з упорами.

По похилому конвеєру 5 дошки по цепу горизонтального конвеєра 6, при руху по якому вони вирівнюються по правому торцю роликовим торцевирівнювачем 7. Дальше дошки через механізм поштучної подачі 8 поступають на другий горизонтальний конвеєр 9 з різновисоким цепом, попадаючи в його високі і низькі ячейки . Дошки які знаходяться в нижніх ячейках, вирівнюються по лівому торцю другим торцевирівнювачем 10. Конвеєр 9 направляє дошки на цепи щитонаборного конвеєра 11. Коли переміщуваний конвеєром щит досягне потрібної ширини, вводиться в дію механізм переміщення каретки 12. З допомогою каретки 12 і цепів на піднімаючих важелях зібраний щит викладається на прокладки формуйочого пакета .

При поверненні каретки з важелями в початкове положення включається привід касетного механізму 13, який видає на тільки що покладений щит прокладки. Після цього кронштейни 15 вертикального підйомника опускаються на висоту одного ряду пакету. Повністю сформований пакет поступає на роликовий конвеєр 16 і видаляється з машини.

Кран балка 10 тонн

Размещено на Allbest.ru