Курсовая работа: Гидротермическая обработка древесины

- теплопотери через торцовую стену, ;

- теплопотери через дверь на входе камеры, .

Теплопотери через наружную поверхность ограждения камеры в единицу времени , :

,                (3.22)

где - площадь ограждения, ;

- температура среды в камере, ;

- расчётная температура наружного воздуха, .

, – внутренний и наружный диаметры стенки, мм.

 – коэффициент теплоотдачи для внутренних поверхностей ограждений,

 – коэффициент теплоотдачи для наружных поверхностей ограждений,

Принимается =15 - с. 41 [1] для всех ограждений;

Теплопотери через торцовую стену и дверь в единицу времени:

                                    (3.23)

Размеры камеры: длина  м; диаметр D =1,8 м.

Размеры двери: диаметр D =1,8 м.

Таблица 3.1 – Расчёт поверхности ограждений камеры

Таблица 3.2 – Расчёт потерь тепла через ограждения

кВт

Суммарные теплопотери через ограждения камеры с учётом поправки , кВт:

,                                                                  (3.24)

кВт

Удельный расход тепла на потери через ограждения , :

,                                                             (3.25)

кДж/кг

Определение удельного расхода тепла на сушку ,

,                                                    (3.26)

где - коэффициент, учитывающий дополнительный расход тепла на начальный прогрев камер, транспортных средств, оборудования и др.

Принимается =1,2 – с. 45 [1].

 кДж/кг

 кДж/кг

Определение расхода тепла на 1 м3 расчётного материала , :

,                                                  (3.27)

3.8 Выбор типа и расчёт поверхности нагрева калорифера

Согласно заданию оставляем электронагреватели типа ТВК.

3.8.2 Тепловая мощность калорифера , кВт

,                                                  (3.28)

где - коэффициент неучтённого расхода тепла на сушку.

Принимается =1,2 – с. 47 [1].

 кВт

Определение потребляемого количества электроэнергии за 1 год работы цеха , кВт*год

Расход электроэнергии: 2,0…2,6 кBт*чac/м3 на 1% выпаренной влаги.

где  – расход электроэнергии за 1 час работы, на 1% выпаренной влаги, из 1 м3 пиломатериала, кBт*чac/м3;

 – время работы камеры за 1 год, ч;

V – годовая программа, м3;

Принимается  кBт*чac/м3;

 ч

4. Аэродинамический расчёт камер

4.1 Расчёт потребного напора вентилятора

Таблица 4.1 – Участки циркуляции воздуха в термовакуумной камере периодического действия типа «ТВК-1 эл»

Определение скорости циркуляции агента на каждом участке , м/с

,                                                                  (4.1)

где - площадь поперечного сечения канала в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки на соответствующем участке, .

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

Участок 1 Прямой канал

,                                                              (4.2)

где - высота циркуляционного канала, м.

Принимается =0,888 м,  м;

Участок 2 Вход в штабель (внезапное расширение)

,                                                 (4.3)

Участок 3 Штабель

,                                                  (4.4)

Участок 4. Выход из штабеля (внезапное сужение)

,                                                            (4.5)

Все расчёты по определению скорости циркуляции агента сушки сведены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Скорость циркуляции агента сушки на каждом участке

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке , Па

Участок 1. Прямой канал

,                                    (4.6)

где  – коэффициент трения;

- длина участка, м;

- периметр канала, м.

Принимается =0,016 – с. 58 [1] для металлических каналов;

=16,2 м.

Определение периметра канала , м:

,                                                (4.7)

 м

Участок 2 Вход в штабель (внезапное расширение)

,                                          (4.8)

где- коэффициент сопротивления для внезапного расширения потока.

Принимается =0,9 – таблица 3.8 [1] для внезапного расширения потока при  =0,05.

Участок 3. Штабель

,                                                      (4.9)

где- коэффициент сопротивления потока в штабеле.

Принимается =8,6 – таблица 3.10 [1] для штабеля с толщиной прокладок  =25 мм и толщиной досок =19 мм.

Участок 4 Выход из штабеля (внезапное сужение)

,                                                      (4.10)

где- коэффициент сопротивления потока при внезапном сужение потока.

Принимается =0,3 – таблица 3.9 [1] для внезапного сужения потока при  =0,05.

Все расчёты по определению сопротивлений сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 – Подсчёт сопротивлений

Определение потребного напора вентилятора , Па

,                                                      (4.11)

 Па

4.2 Выбор вентилятора

Определение производительности вентилятора ,

,                                                       (4.12)

Определение характерного (приведённого) напора вентилятора , Па

,                                               (4.13)

 Па

Безразмерная производительность

,                                                             (4.14)

где - частота вращения ротора, .

Принимается =1000 .

Безразмерный напор

,                                                        (4.15)

4.3 Определение мощности и выбор электродвигателя

Максимальная теоретическая мощность вентилятора , кВт

,                                           (4.16)

 кВт

Мощность электродвигателя для привода вентиляторов , кВт

,                                                       (4.17)

где - коэффициент запаса мощности на пусковой момент;

- коэффициент запаса, учитывающий влияние температуры среды, где расположен электродвигатель;

- КПД передачи.

Принимается =1,15 – таблица 3.15 [1] для электродвигателя мощностью более 5 кВт и центробежного вентилятора;

=1,25 – таблица 3.16 [1] для температуры среды С

=1,0 – с. 81 [1] при непосредственной насадке ротора вентилятора на вал электродвигателя.

 кВт

По расчётной мощности электродвигателякВт и частоте вращения ротора   из таблицы 3.17 [1] выбирается три трёхскоростных электродвигателя типа 4А160S6У3 с мощностью кВт и частотой вращения ротора  .

Заключение

лесосушильный камера пиломатериал термовакуумный

В данном курсовом проекте были проведены технологический, тепловой и аэродинамический расчёты лесосушильной камеры «ТВК-1 эл», а также описаны специальные способы сушки пиломатериалов. В работе был произведен вентиляторов с приводами.

Список использованных источников

1.  Акишенков С.И. Проектирование лесосушильных камер и цехов: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов спец. 26.02, 17.04. – Л.: ЛТА, 1992. – 87 с.

2.  Шубин Г.С. Проектирование установок для гидротермической обработки древесины. – М.: Лесн. пром-сть, 1983. – 272 с.

3.  Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины. – Архангельск: Изд-во ЦНИИМОД, 1985. – 142 с.

4.  Богданов Е.С. Сушка пиломатериалов. – М.: Лесн. пром-сть, 1988. – 248 с.

5.  Серговский П.С., Расев А.И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. – М.: Лесн. пром-сть, 1987. – 360 с.