«Проект цеха сушки пиломатериалов на основе лесосушильного блока Katres KSRD 1-12,5N» - Курсовая работа

Содержание

Реферат 4

Введение 7

1 Описание камеры 8

2 Технологический расчёт камер и цеха 10

2.1 Пересчёт объёма фактического пиломатериала в объём условного материала 10

2.2 Определение производительности камер в условном материале 15

2.3 Определение необходимого количества камер 16

2.4 Определение производственной мощности лесосушильного цеха 17

2.5 Расчет оборудования для формирования и разборки сушильных штабелей 17

2.5.1 Определение производительности труда при укладки и разборки досок в пакеты для камерной сушки 17

2.5.2 Расчет количества подштабельных тележек 19

2.6 Расчет площадей буферного запаса 20

3 Тепловой расчёт камеры 22

3.1 Выбор расчётного материала 22

3.2 Определение массы испаряемой влаги 22

3.3 Выбор режима сушки 24

3.4 Определение параметров агента сушки 24

3.4.1 Определение параметров агента сушки на входе в штабель 24

3.4.2 Определение объёма и массы циркулирующего агента сушки 25

3.4.2 Определение параметров воздуха на выходе из штабеля 25

3.5 Уточнение объёма и массы циркулирующего агента сушки 27

3.6 Определение объёма свежего и отработанного воздуха 28

3.7 Определение расхода тепла на сушку 29

3.7.1 Расход тепла на начальный прогрев 1 м3 древесины: 29

3.7.2 Потери тепла через ограждения камеры 32

3.8 Выбор типа и расчёт поверхности нагрева калорифера 36

4 Аэродинамический расчёт камеры 39

4.1 Расчёт потребного напора вентилятора 39

4.1.1 Составление аэродинамической схемы камеры 39

4.1.2 Определение площади поперечного сечения канала в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки на соответствующем участке 39

4.1.3 Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке 41

4.2 Выбор вентилятора 44

4.3 Определение мощности и выбор электродвигателя 45

5 Описание технологического процесса сушки в проектируемом цехе 46

6 Индивидуальное задание 47

Заключение 48

Список использованных источников 49

Введение

Сушка – обязательная часть технологического процесса выработки пиломатериалов.

Непросушенные пиломатериалы не могут считаться готовой продукцией, подлежащей реализации, а технологический процесс их изготовления законченным. Влажные пиломатериалы подвержены грибковым заболеваниям и непригодны для дальнейшей механической обработки и производства из них готовых изделий.

В настоящее время увеличение объёмов камерной сушки пиломатериалов происходит за счёт разработки, организации серийного производства и строительства новых лесосушильных камер, модернизации действующих устаревших конструкций и интенсификации работы камер, а также за счёт упорядочения технологической дисциплины в лесосушильных цехах и реализации мероприятий по улучшению качества сушки. Большое влияние на увеличение мощности камерной сушки пиломатериалов оказывает строительство новых камер как отечественных, так и импортных.

Современные лесосушильные камеры – сложный комплекс оборудования, требующий квалифицированного обслуживания. Уже появились на лесозаводах комплексные линии сушки, включающие участки формирования штабелей, буферные склады со стороны загрузки и выгрузки пиломатериалов, транспортные средства, конвейерные линии возврата прокладок и подштабельных тележек.

Целью данной работы является выполнение технологического, теплового и аэродинамического расчётов лесосушильной камеры. На основание выполненных расчетов спроектировать цех сушки пиломатериалов.

Выдержка из текста работы

1 Описание камеры

Блок лесосушильных камер KATRES KSRD 1-12,5 N предназначена для высушивания пиломатериалов различных древесных пород и толщин в паровоздушной среде мягкими и нормальными режимами.

Установка рассчитана для применения на предприятиях по производству деревянных домов, столярно-строительных изделий, клееных деревянных конструкций и т. п. Может также применяться на лесопильных заводах, специализированных на производство товарных пиломатериалов. Конструкция лесосушильной камеры разработана на условиях размещения в отапливаемом помещении.

Воздушный поток от вентилятора направляется в циркуляционный канал, в котором размещены биметаллические калориферы. Проходя через калорифер, воздух нагревается до необходимого температеровлажностного состояния и направляется в штабель пиломатериалов.

В вентилятором отсеке через приточно-вытяжные каналы проходит выброс в атмосферу определенного количества отработанного воздуха и подсос свежего. Если психрометрическая разность становится меньше заданного, то система автоматически подает команду на открытие заслонок приточно-вытяжных труб, при достижении психрометрической разности, заданной по режиму сушки (нижнего предела), заслонки автоматически закрываются.

Устройство лесосушильной установки:

Лесосушильная установка представляет собой сборную металлическую конструкцию. Камера разделена горизонтальным экраном на сушильное пространство и пространство для технического оборудования. В сушильном пространстве размещаются пиломатериалы.

Загрузка пиломатериалов осуществляется на подштабельных тележках через фронтальные ворота.

В верхней секции устанавливаются осевые реверсные вентиляторы, с индивидуальными приводами от электродвигателей. Для притока свежего воздуха и выброса отработанного в верхней секции смонтировано приточно-вытяжные каналы с заслонками.

Система автоматического регулирования параметров среды осуществляет регулирование температуры и психрометрической разности агента сушки.

Техническая характеристика камеры KSRD 1-12.5 N

Габаритные размеры блока, мм

(длина х ширина х высота) 13100х4470х4220

Размеры загружаемых штабелей, мм

(длина х ширина х высота) 6000х1500х2400

Число штабелей в камере 2

Вместимость камеры, м3 усл. пиломатериалов 50

Скорость циркуляции агента сушки через штабель, м/с 2

Побудитель циркуляции агента сушки – осевой реверсивный вентилятор, шт, в камере 7

Привод вентилятора – электродвигатель, шт. 7

2 Технологический расчёт камер и цеха

Целью технологического расчета является определение производительности камеры, а также и их количество в проектируемом цехе. Виду того, что производительность камеры зависит от многих факторов, то её принято рассчитывать в условном материале.

2.2 Определение производительности камер в условном материале

Годовая производительность камеры в условном материале Пу, м3усл/год, определяется по формуле:

Пу = Г∙βу335τоб.у, (2.12)

где Г - габаритный объём всех штабелей в камере, м3;

βу - коэффициент заполнения штабеля условным материалом;

335 – время работы камеры в году, сут.;

τоб.у - продолжительность оборота камеры для условного материала, сут.

3 Тепловой расчёт камеры

3.1 Выбор расчётного материала

За расчётный материал принимаем самый быстросохнущий из заданной спецификации, т.е. сосновые обрезные доски толщиной 25 мм, шириной 280 мм, с начальной влажностью 80 %, конечной 15 %.

3.2 Определение массы испаряемой влаги

Массу влаги, испаряемой из 1 м3 пиломатериалов, , кг/м3, определяем по формуле:

= ρбWн - Wк100, (3.1)

где ρб - базисная плотность расчётного материала, кг/м3

Принимаем для сосны =415 кг/м3 [1, таб. 1.2];

= 415∙80 - 15100 = 269,75 кг/м3,

Массу влаги, испаряемой за время одного оборота камеры, mоб.кам, кг/оборот, определяем по формуле:

mоб.кам = ∙Е, (3.2)

где Е – вместимость камеры, м3;

Вместимость камеры, Е, м3, определяем по формуле:

Е = Г∙βфс, (3.3)

Е = 43,2∙0,33 = 14,26 м3

mоб.кам = 269,75∙14,26 = 3846,64 кг/об

Массу влаги, испаряемой из камеры в секунду mc, кг/с, определяем по формуле:

mc = mоб.кам3600τсоб.суш, (3.4)

где τсоб.суш - продолжительность собственно сушки, ч;

Продолжительность собственно сушки τсоб.суш,ч, определяем по формуле:

τсоб.суш = τсуш –(τпр + τкон.ВТО), (3.5)

где τсуш - продолжительность сушки расчётного пиломатериала, ч;

τпр - продолжительность начального прогрева материала, ч;

τкон.ВТО - продолжительность конечной влаготеплообработки, ч.

Принимаем τпр = 1,5∙Sпм = 1,5∙2,5 = 3,75 ч

где Sпм – толщина пиломатериалов, см

τкон.ВТО = 3,0 ч при применении промежуточной ВТО.

τсоб.суш = 82,47 –(3,75 + 3) =75,72 ч,

Тогда

mc = 3846,643600∙75,72 = 0,014 кг/м3,

Расчётную массу испаряемой влаги mр, кг/с, определяем по формуле:

mр = mс∙k (3.6)

где k – коэффициент неравномерности скорости сушки.

Принимаем: k = 1,2 для камер периодического действия при сушке до Wк = 12-15% [1, с.55].

mр = 0,014∙1,2 = 0,017 кг/с

5 Описание технологического процесса сушки в проектируемом цехе

Технологический процесс сушки происходит в следующей последовательности:

1. Сырые пиломатериалы доставляются к месту формирования сушильных штабелей автопогрузчиком.

2. На участке формирования происходит формирование сушильных штабелей на лифте Л6,5-15.

3. Сформированный штабель перемещаются на буферный участок сырых пиломатериалов. Перемещение подштабельных тележек осуществляется с помощью траверсной тележки.

4. Формируется буферный участок сырых пиломатериалов. В объеме 2-3 суточной потребности цеха.

5. Посредством траверсной тележки, происходит загрузка сырых штабелей в камеру.

6. Происходит непосредственно сушка пиломатериалов.

7. Посредством траверсной тележки, происходит выгрузка сухих штабелей из камеры.

8. Формируется буферный участок сухих пиломатериалов. В объеме 3-5 суточной производительности цеха.

9. С буферного участка сухих пиломатериалов, штабель перемещается на участок разборки, где происходит разборка сушильных штабелей.

10. Сухие пиломатериалы доставляются на склад готовой продукции.

11. Прокладки и порожние подштабельные тележки возвращаются на участок формирования.

Заключение

В данной курсовой работе был выполнен проект цеха сушки пиломатериалов на основе лесосушильного блока Katres KSRD 1-12,5N в количестве 10 штук. Производительность цеха 13300 м3/год. в условном материале. Произведен расчет и выбор технологического оборудования: для формирования – 1 лифт Л6,5-15, для разборки сушильных штабелей.- 1 лифт Л6,5-15.

Список литературы

1. Ермолина Т.В. и др. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. Проектирование лесосушильных камер и цехов: учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 250403. – Красноярск: СибГТУ, 2009. – 144 с.

2. Серговский П. С; Расев А. И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины: Учебник для вузов. 4-е издание., переработка. и дополнения. М.: Лесная промышленность, 1987. 360 с.

3. Акишенков С. -И. Проектирование лесосушильных камер и цехов: Учебное пособие. Л.: ЛТА, 1992.-87 с.

4. Шубин Г.С. Проектирование Установок для гидротермической обработки древесины: Учебное пособие для вузов. – М.: Лесн. пром-сть. 1983. – 272 с.

5. Богданов Е.С., Козлов В.А., Мелехов В.И. Справочник по сушке древесины. – М.:1990. – 304 с.

6. Ермолина Т.В., Ермолин В.Н. Проектирование цехов сушки пиломатериалов Атлас. – Красноярск: СибГТУ, 2003. – 50 с.