Курсовая работа: Гидротермическая обработка древесины

Курсовая работа: Гидротермическая обработка древесины

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 непрерывного действия как отечественных, так и импортных.

Современные лесосушильные камеры – сложный комплекс оборудования, требующий квалифицированного обслуживания. Уже появились на лесозаводах комплексные линии сушки (например, финской фирмы «Валмет»), 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.

1. Описание камеры

Термовакуумная камера ТВК 1 эл предназначена для сушки пиломатериалов и заготовок из древесины в заданных режимах температур и давлений в паровоздушной среде.

Регулирование процессом сушки производится управлением работы электродвигателей, вентиляторов и вакуумного насоса включением и отключением нагревателей теплового агента (воды в ёмкости увлажнителя) с пульта управления, ручной регулировкой положения органов управления трубопроводной арматурой на панели управления, а также открытием и закрытием патрубков приточно-вытяжной вентиляции при работе в режиме конвективной сушки.

Регулировка температуры теплового агента в камере производится в ручном режиме, предназначенном для единичных нагревов теплового агента до необходимой температуры, и в автоматическом режиме для подаержания заданной температуры теплового агента. Ручной режим регулировки температуры теплового агента производится включением кнопок подачи напряжения на ТЕНы при включении переключателя в положение температуры цифрового (сухой) и при нажатии кнопки М (мокрый). Контроль температуры объекта сушки проводится оператором по показаниям измерителя температуры цифрового при нажатии кнопки О.

Камера состоит из следующих составных частей: корпус; система нагрева; система вакуумирования; система увлажнения; система кондиционирования; система управлении и измерения и агрегатной транспортировки. Корпус ТВК представляет собой полый цилиндр, на одном конце имеется дверь, другой глухой. Корпус и дверь изготовлены из алюминиевого сплава. Дверь установлена на шарнирном навесе. Поджатие двери в камере осуществляется прижимами. Система нагрева ТВК предназначена для нагрева теплового агента и включает в себя три группы электродвигателей типа ТЭН. Система воздухораспределения включает в себя три вентилятора с электродвигателями, воздушный коллектор, газораспределитель, приточно-вытяжную вентиляцию. Эта система предназначена для обеспечения достаточного объема тепла от ТЕНов тепловым агентом и равномерного его распределения по всему объему высушиваемого материала, а также для отвода испаряющейся влаги с поверхности материала. Система увлажнения предназначена для доведения агента до соответствующей необходимой влажности. Система включает в себя: емкость, ТЕНы (6 штук), датчики для определения температуры среды в емкости увлажнения. Система вакуумирования ТВК предназначена для отвода влаги, создания в камере разряжения. Система включает в себя: насос вакуумный водокольцевой, трубопровод. Система конденсирования предназначена для выделения влаги из теплового агента, сбору и отводу приточной вентиляции. Система управления включает в себя пульт управления и блок датчиков.

2. Технологический расчёт камер и цеха

2.1 Пересчёт объёма фактического пиломатериала в объём условного материала

Объём высушенного или подлежащего сушке пиломатериала заданной спецификации пересчитывается в объём условного материала ,  по формуле:

,                                                                                (2.1)

где - объём высушенных или подлежащего сушке пиломатериала заданной спецификации,;

- коэффициент пересчёта.

Принимается 1500 , 1200 ; 1400 – по заданной спецификации пиломатериалов.

Определение коэффициент пересчёта:

,                                                                              (2.2)

где  - коэффициент продолжительности оборота камеры;

- коэффициент вместимости камеры.

Коэффициент вместимости камеры

,                                                                         (2.3)

где - коэффициент объёмного заполнения штабеля условным материалом;

 - коэффициент объёмного заполнения штабеля фактическим материалом;

Коэффициенты  иопределяются по формуле:

,                                                    (2.4)

где - коэффициент заполнения штабеля по высоте;

- коэффициент заполнения штабеля по ширине;

- коэффициент заполнения штабеля по длине.

Принимается =0,9 – таблица 1.1 [1] для обрезных пиломатериала, уложенного без шпаций;

=0,85 – с. 8 [1] – для условного материала.

Все расчёты по определению коэффициентов  и сведены в таблице 2.1.

Определение коэффициента заполнения штабеля по высоте:

,                                                                    (2.5)

где S – номинальная толщина высушиваемого материала, мм;

- толщина прокладок, мм;

Принимается 32 мм, 25 мм, 19 мм – по заданной спецификации пиломатериалов;

=25 мм – с. 9 [1] – для условного материала;

Определение коэффициента заполнения штабеля по длине

:,                                                         (2.6)

где l – средняя длина досок в штабеле, м;

- габаритная длина штабеля, м.

Принимается 6 м, 5 м, 4,5 м – по заданной спецификации пиломатериалов;

=6 м – для камеры ТВК – 1 эл.

Определение объёмной усушки , %:

,                                                   (2.7)

где - коэффициент объёмной усушки;

- влажность, для которой установлены номинальные размеры по толщине и ширине

пиломатериалов, %;

- конечная влажность высушенных пиломатериалов, %.

Принимается - таблица 1.2 [1] – для сосны;

- таблица 1.2 [1] – для пихты;

- таблица 1.2 [1] – для осины;

- таблица 1.2 [1] – для сосны;

=20% – с. 8 [1] – для экспортных пиломатериалов;

=15% – c. 8 [3] – для третьей категории качества сушки пиломатериалов

50 мм;

=12% – 6 [1] – для условного материала.

Таблица 2.1 – Определение коэффициентов объёмного заполнения штабеля фактическими пиломатериалами и условным материалом

2.1.2 Определение коэффициента продолжительности оборота камеры

,                                                                       (2.8)

где - продолжительность оборота камеры при сушке фактического материала данного размера и породы, суток;

- продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, суток;

Продолжительность одного оборота камеры при сушке фактического  или условного  материала, суток, для камер периодического действия:

,                                                       (2.9)

,                                                       (2.10)

где - продолжительность сушки фактического или условного материала, суток.

Определение продолжительности сушки пиломатериалов в воздушной камере периодического действия при использовании нормальных режимов , ч:

,                                                 (2.11)

где - исходная продолжительность сушки пиломатериалов заданных размеров от начальной влажности 60% до конечной влажности 12%, ч;

- коэффициент учитывающий категорию применяемого режима сушки;

- коэффициент учитывающий интенсивность циркуляции;

- коэффициент учитывающий начальную и конечную влажность;

- коэффициент учитывающий интенсивность циркуляции воздуха;

- коэффициент учитывающий категорию качество сушки;

- коэффициент учитывающий влияние длины заготовок на продолжительность процесса.

Принимается =73 ч – таблица 1.1.10 [1] – для нормального режима при сушке пиломатериала толщиной 32 мм шириной 150 мм;

=54 ч – таблица 1.1.10 [1] – для нормального режима при сушке пиломатериала толщиной 25 мм шириной 125 мм;

=39 ч – таблица 1.1.10 [1] – для нормального режима при сушке пиломатериала толщиной 19 мм шириной 100 мм;

=20,4 ч – таблица 1.1.10 [1] – для нормального режима при сушке пиломатериала толщиной 40 мм шириной 150 мм;

Страницы: 1, 2, 3, 4