Описание технологического процесса сушки.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒

От сортировочной площадки лесопильного цеха пиломатериалы в плотных пакетах доставляются на буферный склад ШФМ (штабелеформирующей машины) при помощи автолесовоза Т-140М2, откуда автопогрузчиком Calmar подаются для формирования штабеля на подающий конвейер. При дальнейших операциях пиломатериалы разбираются, выравниваются по торцам и при помощи роликов перемещаются на подштабельную тележку, находящуюся на лифте-подъёмнике, при этом на каждый сформированный ряд по ширине автоматически укладываются прокладки. Сформированный штабель при помощи траверсной тележки по рельсам доставляется на склад промежуточного хранения, который находится перед камерами.

Двери сушилки открываются при помощи электрогидравлического двересдвижного устройства. Сначала открывают дверь на сухом конце камеры и выкатывают один или два штабеля, в зависимости от размеров, после этого двери закрывают и со стороны мокрого конца камеры вкатывают в камеру соответствующее количество штабелей. Двери оборудованы конечными выключателями. Когда двери открываются, выключатели срабатывают и останавливают вентиляторы, а когда закрываются, вновь включают их в работу. Штабеля с пиломатериалами по высоте и длине должны соответствовать габаритным размерам. При загрузке негабаритных по высоте штабелей в камере происходит перераспределение воздушного потока, при этом значительно возрастает скорость агента сушки в промежутке, оборудованном между ложным потолком и верхом штабеля. Через образующийся канал часть циркулирующего воздуха уходит на «сырой» конец камеры ненасыщенным и дестабилизирует режим в «сыром» конце, повышая температуру и снижая влажность. Это ведёт к тому, что пиломатериал по объёму штабеля просыхает неравномерно. При загрузке штабелей короче установленного размера из-за образующегося зазора между торцом штабеля и стеной камеры возникает паразитный поток воздуха, торцы пиломатериалов интенсивно омываются воздухом, что приводит к образованию торцевых трещин. При сушке пиломатериалов толщиной 50 мм и более, рекомендуется сначала загрузить в камеру три штабеля с тонким пиломатериалом с начальной влажностью не менее 60%. Благодаря этому достигается достаточная влажность воздуха. Сушка производится по отдельной инструкции.

Высушенный штабель перемещают на промежуточную траверсу, на которой группируют штабеля одного сечения, что делается для возможно длительной работы на машине сортировки по качеству (браковка). Сухие пиломатериалы поступают в остывочное помещение, где их выдерживают в течение 1-6 суток в зависимости от сечения пиломатериалов для выравнивания влажности. Из остывочного помещения пиломатериалы на траверсной тележке подаются на линию сортировки и пакетирования.

На предприятии установлены сушильные камеры непрерывного действия с поперечной загрузкой штабелей с противоточной циркуляцией воздуха финской фирмы «Валмет». В камерах непрерывного действия с противоточной циркуляцией воздуха подготовка сушильного агента производится только перед подачей его на сухой конец. Состояние сушильного агента по длине камеры изменяется без промежуточного регулирования только за счёт испарения влаги из материала, при этом температура по смоченному термометру сохраняется приблизительно стабильной. Состояние агента сушки для поддержания заданного режима регулируется по трём параметрам: температуре по сухому и смоченному термометру в разгрузочном конце камеры и температуре по сухому термометру в загрузочном конце камеры. Высокая влажность агента сушки в загрузочном конце камеры достигается только в том случае, если камеры хорошо герметизированы и полностью загружены.

Тепловое оборудование камер состоит из системы подачи пара к теплообменнику и отвода конденсата от него, теплообменника, системы циркуляции горячей воды и калориферов. Насыщенный пар избыточным давлением 0, 3 Мпа подаётся по паропроводу в теплообменник для нагрева воды. В трубной части теплообменника циркулирует вода, нагреваемая паром, который подаётся в корпусную часть. Во избежание перегрева трубной части нельзя подавать пар, предварительно не заполнив систему водой, насосы при этом должны работать. Вода от насоса через теплообменник подаётся в распределительный трубопровод, а из него через патрубок, на котором установлен запорный и трёхходовой регулирующий клапаны, поступает в калориферы каждой камеры. Из калориферов вода отводится в коллекторный трубопровод, и цикл повторяется. Часть охлаждённой воды через трёхходовые клапаны возвращается в калориферы., которые представляют собой замкнутую систему сообщающихся медных трубок с алюминиевыми рёбрами, которая снаружи омывается циркулирующим сушильным агентом, а изнутри обогревается водой с температурой на выходе 115 и выходе 85 . В каждой камере установлено по две секции калориферов.

Также в каждой камере находятся по 3 осевых вентилятора, которые обеспечивают скорость агента сушки по штабелю 4 м/с. Количество воздуха, циркулирующего по штабелю, регулируется автоматически заслонкой, которая устанавливается перед центральным вентилятором. Агент сушки, нагнетаемый вентиляторами через калориферы, поступает в камеру с разгрузочного конца, проходит через штабеля пиломатериалов, постепенно охлаждается и увлажняется за счёт испарения влаги из материала. Увлажнённый агент сушки поступает в рециркуляционный канал, где часть его удаляется вытяжным вентилятором через теплорекуперационный агрегат и скруббер в атмосферу. В рециркуляционный канал поступает свежий воздух. На входе и выходе агента сушки из рециркуляционного канала установлены датчики температуры. По сигналам этих датчиков режим сушки регулируется в разгрузочном конце в соответствии с температурами по сухому и смоченному термометрам. Количество циркулирующего в камере агента сушки регулируется по показаниям датчика температуры в загрузочном конце камеры. После того, как агент сушки последовательно прошёл через все загруженные в камеру штабеля, он возвращается к вентиляторной установке. Если температура агента сушки в загрузочном конце камеры превышает заданную по режиму, регулирующая заслонка центрального вентилятора постепенно перекрывается (количество воздуха в камере уменьшается) до тех пор, пока фактическая температура по сухому термометру на загрузочном конце камеры будет отличаться от заданных значений. Перед полным закрытием заслонки электродвигатель центрального вентилятора останавливается. После остановки вентилятора регулирующая заслонка постепенно открывается, возникает паразитный поток воздуха через вентилятор, и в камере по штабелям пиломатериалов циркулирует минимальное количество воздуха. При температуре по сухому термометру в загрузочном конце камеры ниже заданной заслонка сначала устанавливается в почти полностью закрытое положение, затем запускается двигатель вентилятора и заслонка начинает открываться. Количество циркулирующего в камере воздуха начинает увеличиваться. Таким образом, в камере всё время поддерживается количество воздуха, обеспечивающее заданную степень насыщенности среды в загрузочной части.

Процесс сушки в камере непрерывный, и на всём протяжении его необходим строгий контроль за параметрами агента сушки с записью показаний в специальном журнале через 1-2 часа.

Отличительной особенностью камер является повышенная высота штабелей (5 метров).

Таблица 10

Техническая характеристика камер «Валмет»

Показатели	Камеры для сушки пиломатериалов толщиной, мм
32 (тонких)	32 (толстых)
Габариты камеры, м: длина, ширина, высота Ёмкость камеры, Размеры сушильного штабеля, мм: длина, ширина, высота Ёмкость штабеля, Количество штабелей в камере, шт. Количество вентиляторов Производительность вентиляторов, /ч Установленная мощность электродвигателей, кВт Расчётная скорость агента сушки по штабелю, м/с Тип калориферов	32 7 8 190 – 277 6800 2050 5000 16 – 23 пластинчатые	32 7 8 277- 400 6800 2050 5000 23 – 33 пластинчатые

2.3.1. Показатели качества сушки и методы их контроля.

Таблица 11

Нормы показателей категории качества

Показатели
конечная, %	16-20
Отклонения ( )	2, 5-6
Перепад влажности по толщине	Не контролируется
Остаточное напряжение	Не контролируется
Рекомендуемые камеры	Непрерывного действия

Перепад влажности по толщине материала контролируется по 1, 2 и 3 категориям качества.

Из отобранной доски рядом с секцией определения общей влажности выпиливают секцию для определения послойной влажности (рис.3)

Рисунок 3. Секции послойной влажности: а) для пиломатериалов толщиной до 32 мм; б) для пиломатериалов толщиной свыше 32 мм. В – ширина доски.

Эту секцию раскалывают для досок толщиной до 32 мм по схеме на рис.3, а, для досок толщиной свыше 32 мм – по схеме на рис. 3, б. Разница во влажности боковых (взвешиваемых вместе) и средней полосок показывает перепад влажности.

Контроль остаточных напряжений проводится в пиломатериалах, высушиваемых только по 1 и 2 категориям качества.

Из трёх-четырёх отобранных досок рядом с секцией послойной влажности выпиливают два торцовых среза размером вдоль волокон 10 мм. Из срезов после выравнивания их влажности путём выдержки в сушильном шкафу при температуре 103 2 в течение 2-3 часов выпиливают силовые образцы (рис.4). При толщине материала менее 40 мм ограничиваются выпиливанием одного образца (рис.4, а).

Рисунок 4. Силовые образцы: а) для пиломатериалов толщиной до 40мм; б) для пиломатериалов толщиной более 40мм. В – ширина доски.

Для пиломатериалов 1 и 2 категорий качества относительное отклонение зубцов секций f (в вершине) от нормального положения не должно превышать 1, 5-2% длины зубца. Это отклонение измеряется индикаторной скобой или микрометром и характеризуется отношением

f= 100% (28).

2.3.2. Расчёт погрузочно-разгрузочного оборудования.

На комбинате сушильные пакеты формируются после выпиловки пиломатериалов непосредственно перед участком камерной сушки на штабелеформирующей машине (ШФМ) фирмы «Валмет».

Техническая характеристика штабелеформирующих машин.

1. Размер досок, пропускаемой машиной:

- длина, м………………………………………………………………………………………………………………………… 2, 7-6, 8 - ширина, мм…………………………………………………………………………………………………………………. 100-225 - толщина, мм……………………………………………………………………………………………………………….. 16-100 2. Размер формируемого пакета:

- длина, м……………………………………………………………………………………………………………………............. 6, 8 - ширина, м…………………………………………………………………………………………………………………………… 2, 05 - толщина, м…………………………………………………………………………………………………………………………. 5, 0 3 Пропускная способность машины, досок/мин…………………………………………………………….. 20-60 4. Общая установочная мощность электродвигателей, кВт………………………………………………. 54, 9

Расчётное количество ШФМ определяется по формуле (29):

N= , шт (29),

где Ф – объём работы в году, который необходимо выполнить для обеспечения нормальной работы цеха, ;

- коэффициент, учитывающий неравномерное поступление древесины, =1-1, 5;

- годовая производительность оборудования, .

= i n, (30)

где - сменная производительность;

i – число смен;

n – число рабочих дней в году.

=159 2 260=82680

N= =0, 22

Процент загрузки ШФМ определяется по формуле (31):

f= 100, % (31),

где N – расчётное количество оборудования;

- принятое количество оборудования.

f= 100=22 %

На подающий цепной конвейер ШФМ пиломатериалы подаются автопогрузчиком «Calmar».

Техническая характеристика автопогрузчика.

Размеры, мм……………………………………………………………………………………………….. 4625 3000 4200 Мощность двигателя, л.с………………………………………………………………………………………….......... 225 Масса, кг………………………………………………………………………………………………………………………….. 15260 Грузоподъёмность, тн…………………………………………………………………………………………………………… 12 Максимальная скорость, км/час…………………………………………………………………………………………... 30

Годовая производительность автопогрузчиков определяется по формуле (32):

= , (32),

где - количество часов работы механизма в году, ч;

q – объём пакета, ;

- коэффициент использования рабочего времени (обычно 0, 7-0, 9);

- продолжительность одного цикла, ч.

Количество часов работы механизмов в году определяется по формуле (33):

=t i n, ч (33),

где t – количество часов в смене.

= 8 2 260=4160 ч

Объём пакета определяется по формуле (34):

q=L B H , (34),

где L, B, H – габаритные размеры пакета, м;

, , - коэффициенты заполнения штабеля по длине, ширине и высоте.

q=6, 8 1, 3 1, 5 0, 8 0, 9 0, 8=7, 6

=222сек.=0, 06 ч

= = =368853, 3

Расчётное количество механизмов:

N= = =0, 49

Процент загрузки:

f= 100=49 %

2.3.3. Расчёт формировочного и остывочного помещений.

= , усл. (35),

где – суточная производительность;

∑ У – сумма условного материала (из технологического расчёта).

= = 289, 2 усл.

= Z, усл. (36),

где - ёмкость формировочного помещения;

Z – время хранения пакетов на формировочном участке (принимается 1 сутки).

=289, 2 1=289, 2 усл.

= Z, усл (37).,

где - ёмкость остывочного помещения;

Z – время хранения пакетов на остывочном участке (принимается 2 суток).

= 289, 2 2=578, 4 усл.

Количество штабелей в формировочном помещении:

= (38)

где - ёмкость одного штабеля.

= (39)

=6, 8 2, 05 0, 438=30, 5

= =9, 48=10

Количество штабелей в остывочном помещении:

= (40)

= =18, 96=19

Площадь формировочного участка:

= , (41),

где - коэффициент заполнения склада, принимается 0, 5.

=6, 8 2, 05 6 =278, 8

Площадь остывочного участка:

= ,

=6, 8 2, 05 19 =529, 7

Формирование сушильных штабелей определяется по формуле (42):

п (42),

где - количество прокладок в одном ряду;

H – высота штабеля, мм;

- объём подлежащих сушке фактических пиломатериалов;

– толщина высушиваемого материала, мм;

- толщина прокладок, мм;

- габаритный объём одного штабеля;

- объёмный коэффициент заполнения штабеля.

- оборачиваемость прокладок.

=L B H, (43)

=6, 8 2, 05 5=69, 7

п= = = = =114903

п= = = = =67026

п= = = = =67190

п= = = = =31465

п= = = = =57451

п= = = = =53044

п= = = = =19665

п= = = = =12164

∑ п=114903 67026 67190 31465 57451 53044 19665 12164=422908

Расход прокладок на годовую программу:

= ∑ п, (44),

где - объём одной прокладки,

=0, 032 0, 05 2, 1=0, 00336

=0, 00336 422908=1420, 97

Расход пиломатериалов на изготовление прокладок на годовую программу:

V= , (45),

где - коэффициент, учитывающий процент полезного выхода при раскрое пиломатериалов на прокладки, принимается равным 1, 25.

V=1420, 97 1, 25=1776, 21

Прокладки изготавливаются из здоровой древесины хвойных пород влажностью не более 18 %. Деформированные и поломанные прокладки не используются.

Таблица 12

Ведомость производственного оборудования

Наименование оборудования	Тип или марка	Кол-во	Грузо-подъёмность	Масса, т	Устан. мощность, кВт	Цена единицы оборудования, Руб.	Общая стоимость, руб
Автопогрузчик	Calmar			16, 1
ШФМ	Валмет				140, 4
Траверсная тележка	ЭТП-6, 8-1, 8
Сушильная камера	Валмет-2				36, 8

Таблица 13

Сводная таблица помещений цеха

Наименование помещений	Размер	Площадь,	Объём,
Д, м	Ш, м	В, м
1. Производственные помещения
Сушильные камеры
ШФМ
Формировочное помещение
Остывочное помещение
2. Вспомогательные помещения
Лаборатория			3, 5
3. Бытовые помещения
Мужской туалет	2, 92	1, 82	3, 5	5, 31	18, 6
Женский туалет	2, 92	1, 76	3, 5	5, 14

Энергетическая часть.

3.1. Расчёт расхода силовой электроэнергии.

Годовая потребность в силовой электроэнергии определяется по формуле (46):

= , кВтч (46),

где - установленная мощность оборудования, кВт;

- коэффициент спроса, учитывающий одновременность работы двигателей, загрузку оборудования, КПД электродвигателей и потери в сети.

- расчётное время работы оборудования в году, ч.

Для электродвигателей сушильных камер определяется по формуле (47):

= ( ), ч (47)

где - годовой фонд работы сушильной камеры в году;

- затраты времени на загрузку и разгрузку камер в году, ч;

- затраты времени на охлаждение материала в камере, ч.

В камерах непрерывного действия = , так как =0 и =0.

=8 3 335=8040 ч

Сушильные камеры:

=36, 8 0, 8 8040 5=1183488 кВтч

Траверсная тележка:

=27 0, 65 8040=141102 кВтч

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП.ПЗ.ЭнЧ.250403.63.13

Разраб.

.Сафронова И.

Провер.

Шаляпина В.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Энергетическая часть

Лит.

Листов

ПЛТТ

ШФМ:

=140, 4 0, 3 8040=338645 кВтч

Данные расчёта годовой потребности в силовой энергии заносятся в таблицу 14.

Таблица 14

Расчёт расхода силовой энергии

Наименова-ние обор-я	Кол-во, шт	Устан. мощность единицы оборудования, кВт	Устан. мощность оборудования, кВт		Время работы оборудования, ч	Годовой расход электроэнергии, кВтч
Сушильные камеры		36, 8		0, 8
Траверсная тележка				0, 65
ШФМ		140, 4	140, 4	0, 3
Итого

Средневзвешенная толщина материала определяется по формуле (48):

= , мм (48)

= =

= = =27, 35 мм

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒