Технологический процесс в сушильном цехе

Содержание

Реферат………………………………………………………………………………………………………………………..4

Введение……………………………………………………………………………………………………………………….5

1.Технологическая  часть…………………………………………………………….6

      1.1 Описание сушильной камеры (со  схемой);………………………………………………….……6

1.2.Выбор параметров режима сушки;…………………………………………………………….…...8

      1.3 Расчет продолжительности камерной  сушки  пиломатериалов……….…….14

      1.4Расчет производительности и  количества сушильных камер………………….15

1.5  Описание  технологического   процесса в  сушильном цехе;……………….18

2. Показатели  качества сушки древесины………………………………………………………….22

3. Расчетная часть……………………………………………………………………………………………………25

3.1 Выбор расчетного  материала;…………………………………………………………………………26.

      3.2 Определение параметров сушильного  агента на входе и

 выходе штабеля;……………………………………………………………………………………………………….26

3.3 Расход расчета  тепла на сушку и количество  испаряемой влаги;………30

      3.4  Расход потерь тепла через  ограждение сушильной камеры;……………….31

      3.5 Определение расхода пара и  выбор конденсатоотводчика;……………………34

4. Мероприятия  по охране труда и окружающей  среды………………………………….35

Заключение…………………………………………………………………………………………………………………..40

Список использованных  источников  7……………………………………………………………….41

Отзыв…………………………………………………………………………………………………………………………….42

 

 

 

 

 

 

 

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.

 

 

1 Технологическая  часть


    1. Описание сушильной камеры (со схемой)

 

 Сушилка представляет  собой отдельное здание, рассчитанное  для размещения на открытой площадке, и состоит из двух камер периодического действия, отапливаемых коридора управления и лаборатории (рис. 4.5).

 Камеры, входящие  в состав сушилки СПМ-2К, могут  устанавливаться внутри отапливаемого  производственного помещения. В  этом случае в комплект поставки не входят элементы коридора управления, лаборатории и кровельных панелей.

Ограждающие конструкции  коридора управления и лаборатории  выполнены в виде несущих стеновых и кровельных панелей. Панели трехслойные с каркасом из холодногнутых профилей и утеплителей из полужестких минераловатных плит. С внутренней стороны панели обшиваются плоскими алюминиевыми листами или листами из нержавеющей стали, с внешней стеновые. Сушилка представляет собой отдельное здание, рассчитанное для размещения на открытой площадке, и состоит из двух камер периодического действия, отапливаемых коридора управления и лаборатории (рис. 4.5).

Камеры, входящие в состав сушилки СПМ-2К, могут  устанавливаться внутри отапливаемого  производственного помещения. В  этом случае в комплект поставки не входят элементы коридора управления, лаборатории и кровельных панелей.

Ограждающие конструкции  коридора управления и лаборатории  выполнены в виде несущих стеновых и кровельных панелей. Панели трехслойные с каркасом из холодногнутых профилей и утеплителей из полужестких минераловатных плит. С внутренней стороны панели обшиваются плоскими алюминиевыми листами или листами из нержавеющей стали, с внешней стеновые панели обшиваются гофрированными алюминиевыми листами, а панели покрытия — плоскими стальными листами.

Кровля сушилки  — рулонная из четырех слоев рубероида  на битумной мастике с уклоном  в сторону коридора управления. Рулонный ковер располагается по настилу из досок, которые укладываются по деревянным брусьям.

Отопление коридора управления — воздушное, совмещенное  с приточной вентиляцией, а лаборатории  — отопительным прибором.

Система отопления  и вентиляции состоит из следующих  основных узлов: вентиляционной камеры, выполненной из утепленных панелей; калориферов КФСО-4 с паровыми трубами  и запорной арматурой; оребренной трубы для установки ее в лаборатории;

 

 

 

 

 

 

 

 вентилятора  Ц4-70 № 4 с электродвигателем (N = 0,8 кВт, п == 1360 мин-1); воздуховодов, соединяющих вентиляционную камеру с коридором управления и лабораторией; крышного вентилятора КЦ4-90 № 4.

Управление системой отопления и вентиляцией осуществляется со щита управления, установленного в  лаборатории. Предусматривается 100 %-ная заводская готовность всех узлов и деталей, изготавливаемых из металла, и комплектация необходимыми приборами, оборудованием и материалами.

На месте установки  необходимо подготовить фундамент, осуществить монтаж сушилки, возвести кровлю над ней, подключить сушилку  к наружным коммуникациям и выполнить  определенные строительные и отделочные работы. Материалы, необходимые для возведения кровли и выполнения строительных и отделочных работ, в комплект заводской поставки не входят.

При испытании  и приемке опытного образца сушилки  СПМ-2К проведены опытные сушки, в результате которых установлено, что фактическая производительность сушилки соответствует проектной, качество сушки пиломатериала соответствует I—II категории.

По результатам  испытаний ведомственная комиссия отметила, что сушилка СПМ-2К. по своей  конструкции, технологичности в  изготовлении и эксплуатационным качествам  соответствует лучшим современным  образцам.

С освоением производства сушилок СПМ-2К на Ижевском экспериментальном механическом заводе предусматривалась ее дальнейшая унификация.

В частности, по требованию заказчика завод может изготавливать  и комплектовать лесосушильные блоки с одним пунктом управления (с одной лабораторией) на базе двух или трех сушилок СПМ-2К.

На многих предприятиях деревообрабатывающей промышленности по требованию технологии производства сушильные хозяйства целесообразно размещать в отапливаемом производственном здании. Для реализации указанной возможности двухштабельная камера, входящая в состав сушилки СПМ-2К, может - изготавливаться как самостоятельная единица, полностью укомплектованная необходимыми приборами и системой автоматики. Этой камере присвоена марка СПМ-1К.

 

 

 

 

 Схема сушилки СПМ-2К:

1 — щит управления и щиты вентиляторов; 2 — лаборатория; 3 — щит регуляторов; 4 - психрометрическое устройство; 5 — колорифер; 6 — отопительно-вентиляционная система, 7—поворотный экран; 8 — вытяжная труба; 9 — одностворчатая дверь; 10— приточновытяжная труба; U — гидравлический затвор; 12 — вентилятор; 13 — паровая раздаточная гребенка; 14 — поворотный блок; 15 — штабель

 

 

 

 

 

 

Техническая характеристика лесосушильной камеры СПМ-2К

 

1. внутренний  размер камеры: длинна, ширина, высота  сушильного пространства.

8,9х5,7х3,4

2. количество  штабелей при их длине 6,5м

4

3. Ширина и  высота штабеля. (м)

1,8х3

4. Тип калорифера 

Секционные трубчатые

16шт

5. Поверхность  нагрева, 

850

6. Тип и номер  вентилятора 

Осевые реверсивные

У-12. №-12,5

7. Частота вращения, об/мин

1460/965/730

8. Количество  вентиляторов 

4

9. Скорость циркуляции  агента сушки через штабель,  м/с

1,5-3

10. Установленная  мощность электродвигателя для  вентиляторов, кВт.

42; 33; 28,4


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Выбор  параметров режима сушки

 

Режимы низкотемпературного  процесса сушки пиломатериалов из древесины  мягколиственных в нормальном режиме

Порода

Категория режима

Толщина пиломатериала, мм

До 22

св. 22

до 32

св. 32

до 40

св. 40

до 50

св. 50

до 60

св. 60

до 70

св. 70

до 75

св. 75

до 100

Ольха

Н

3 – Д

4 – Г

4 – В

5 – В

6 – Б

7 – Б

8 – Б

9 – Б

Осина

Н

3 – В

3 – Б

4 – Б

5 – В

6 – В

7 – В

8 – В

9 – В

Липа

Н

3 – В

3 – Б

4 – Б

5 – В

6 – В

7 – В

8 – В

9 – В


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Режимы низкотемпературного  процесса сушки пиломатериалов лиственных пород в камерах периодического            действия

Выбор режима низкотемпературного  процесса сушки пиломатериалов лиственных пород осуществляется с помощью  таблицы  в зависимости от породы, толщины  и назначения пиломатериалов.

 

 

Индекс режима

Средняя влажность

Номер режима и  параметры (t˚ C, Δ t˚ C, φ) сушильного агента

2

3

4

5

6

7

8

9

10

t

t

φ

t

Δ t

φ

t

Δ t

φ

t

Δ t

φ

t

Δ t

φ

t

Δ t

φ

t

Δ t

φ

T

Δ t

φ

t

Δ t

φ

А

>30

32

  

0,88

5

3

0,87

69

3

0,87

63

2

0,91

57

2

0,90

52

2

0,90

-

-

-

-

-

-

-

-

-

30-20

87

6

0,78

80

6

0,77

73

6

0,76

67

5

0,78

61

5

0,78

55

4

0,81

-

-

-

-

-

-

-

-

-

<20

108

27

0,35

100

26

0,35

91

24

0,36

83

22

0,36

77

21

0,36

70

20

0,35

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Б

>30

82

4

0,84

75

4

0,84

69

4

0,83

63

3

0,86

57

3

0,85

52

3

0,84

47

2

0,90

42

2

0,89

38

2

0,88

30-20

87

8

0,72

80

8

0,70

73

7

0,72

67

6

0,75

61

6

0,74

55

5

0,76

50

5

0,75

45

4

0,79

41

4

0,77

<20

108

29

0,32

100

28

0,32

91

25

0,34

83

23

0,34

77

22

0,34

70

21

0,33

62

18

0,36

57

17

0,36

52

16

0,36

В

>30

82

6

0,77

75

5

0,80

69

5

0,79

63

4

0,82

57

4

0,81

52

4

0,80

47

3

0,84

42

3

0,83

38

3

0,82

30-20

87

10

0,66

80

9

0,66

73

8

0,69

67

7

0,71

61

7

0,70

55

7

0,68

50

6

0,70

45

5

0,74

41

5

0,72

<20

108

31

0,30

100

29

0,31

91

26

0,33

83

24

0,32

77

23

0,32

70

22

0,31

62

19

0,33

57

18

0,34

52

17

0,33

Г

>30

82

8

0,71

75

7

0,73

69

6

0,76

63

5

0,78

57

5

0,77

52

5

0,75

47

4

0,79

42

4

0,77

38

4

0,76

30-20

87

12

0,60

80

11

0,61

73

10

0,63

67

9

0,64

61

9

0,62

55

8

0,64

5

7

0,66

45

6

0,69

41

6

0,67

<20

108

33

0,37

100

31

0,28

91

28

0,30

83

26

0,29

77

25

0,29

70

23

0,29

62

21

0,29

57

20

0,29

52

18

0,30

Д

>30

82

10

0,65

75

9

0,65

69

8

0,68

63

7

0,70

57

6

0,73

52

6

0,71

-

-

-

-

-

-

-

-

-

30-20

87

14

0,55

80

13

0,55

73

12

0,56

67

11

0,58

61

10

0,59

55

9

0,60

-

-

-

-

-

-

-

-

-

<20

108

35

0,24

100

33

0,25

91

30

0,26

30

27

0,28

77

26

0,27

70

24

0,27

-

-

-

-

-

-

-

-

-


 

 

 

 

 

 

 

 

Значение исходной продолжительности сушки τисх  (ч) пиломатериалов в камерах периодического действия   при низкотемпературном процессе

 

Толщина пил-лов, S1, мм

Ширина пиломатериалов,  S2, мм

Толщина пил-лов, мм

Ширина пиломатериалов,  S2, мм

40-50

0-70

0-100

110-130

140-180

>180 и необрезн.

0-50

0-70

80-100

110-130

140-180

>180 и необрезн.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

осина, липа, тополь

береза, ольха

до 16

9

1

3

34

34

34

до 16

6

7

37

38

39

39

19

36

38

39

40

40

40

19

44

45

47

47

48

48

22

43

45

47

53

54

54

22

50

51

53

54

55

55

25

59

62

64

66

67

68

25

67

73

78

81

83

84

32

73

80

84

88

89

91

32

81

85

88

91

92

94

40

81

87

93

96

99

102

40

93

96

100

101

105

107

50

-

98

109

116

119

123

50

-

115

130

141

149

158

60

-

112

128

140

152

164

60

-

155

187

213

231

249

75

-

-

253

282

311

344

75

-

-

377

420

463

514


 

 

 

 

Значение коэффициента Ав


 

Начальная влажность  Wн

Конечная влажность  Wк

22

20

18

16

14

12

11

10

9

8

7

6

120

1,07

1,12

1,18

1,25

1,33

1,43

1,49

1,55

1,61

1,68

1,76

1,86

110

1,00

1,06

1,12

1,20

1,22

1,37

1,43

1,49

1,55

1,62

1,71

1,81

100

0,94

1,00

1,06

1,14

1,22

1,31

1,37

1,43

1,50

1,57

1,65

1,75

90

0,87

0,93

1,00

1,07

1,16

1,25

1,30

1,36

1,43

1,51

1,58

1,68

80

0,80

0,86

0,93

1,00

1,09

1,18

1,23

1,29

1,35

1,43

1,51

1,61

70

0,72

0,78

0,84

0,92

1,00

1,10

1,15

1,21

1,27

1,35

1,43

1,52

65

0,67

0,74

0,80

0,87

0,96

1,05

1,10

1,16

1,23

1,30

1,38

1,48

60

0,62

0,68

0,75

0,82

0,91

1,00

1,05

1,11

1,13

1,25

1,33

1,43

55

0,57

0,63

0,69

0,77

0,85

0,94

1,00

1,06

1,12

1,20

1,28

1,38

50

0,51

0,57

0,63

0,71

0,79

0,89

0,94

1,00

1,06

1,14

1,22

1,32

45

0,44

0,50

0,57

0,64

0,73

0,82

0,87

0,93

1,00

1,07

1,15

1,25

40

0,37

0,43

0,49

0,57

0,65

0,75

0,80

0,86

0,93

1,00

1,08

1,18

35

0,29

0,35

0,43

0,49

0,57

0,66

0,72

0,78

0,84

0,92

1,00

1,10

30

0,19

0,25

0,32

0,39

0,48

0,57

0,62

0,68

0,75

0,82

0,90

1,00

28

0,15

0,21

0,27

0,35

0,43

0,53

0,58

0,64

0,71

0,78

0,86

0,96

26

0,10

0,16

0,23

0,31

0,38

0,48

0,54

0,59

0,66

0,73

0,82

0,91

24

0,06

0,11

0,18

0,27

033

0,43

0,49

0,54

0,61

0,68

0,77

0,86

22

-

0,06

0,13

0,22

028

0,38

0,43

0,49

0,56

0,63

0,71

0,81

20

-

-

0,07

0,14

0,22

0,32

0,37

0,43

0,50

0,57

0,65

0,75


 

Значение коэффициента Аp

 

Категория режима сушки

Коэффициент Аp

Мягкий

1,7

Нормальный

1,0

Форсированный

0,8


 

Значение коэффициента Ацty в для камер с реверсивной циркуляцией

 

Произведение τисх Аp, ч

Скорость циркуляции Ưмат, м/с

0,2

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

20

3,14

1,80

1,0

0,73

0,63

0,54

0,49

0,46

40

2,40

1,65

1,0

0,81

0,67

0,59

0,54

0,52

60

2,03

1,58

1,0

0,84

0,71

0,64

0,60

0,58

800

1,76

1,42

1,0

0,85

0,76

0,72

0,68

0,67

100

1,56

1,32

1,0

0,88

0,81

0,79

0,78

0,77

140

1,31

1,15

1,0

0,92

0,91

0,90

0,89

0,88

180

1,15

1,10

1,0

0,96

0,95

0,94

0,93

0,92

220 и более

1,03

1,05

1,0

0,99

0,98

0,97

0,96

0,95


Примечание: при  нереверсивной циркуляции  табличный  коэффициент Ац умножается на 1,1.

 

Значение коэффициента Ак в

 

Категория качеств

I

II

III

0

Ак

1,20

1,15

1,05

1,0


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3  Расчет продолжительности камерной  сушки  пиломатериалов

 

= исхх А р х А ц х А в х Ад х Ак

  исх. – Коэффициент, учитывающий фактическую категорию исходной продолжительности сушки.

Ац - Коэффициент, учитывающий фактическую интенсивность циркуляции

Ав. - Коэффициент, учитывающий фактическую (конечную и начальную) влажность древесины.

Ад Коэффициент, учитывающий фактическую длину сортимента.

Ак - Коэффициент, учитывающий фактическую категорию качества сушки.

Ар Коэффициент, учитывающий фактическую категорию режима сушки.

      Осина

      1)=140 х 1 х 0,5 х 0,78 х 1,0 х 1 =54,6 ч

 исх.= 140

Ар = 1 

Ац = 0,5

Ав = 0,78

Ак = 1,0

Ад = 1

Ольха

2) =130 х 1 х 0,5 х 0,78 х 1,0х 1 =50,7 ч

исх.= 130

Ар = 1 

Ац = 0,5

Ав = 0,78

Ак = 1,0

Ад = 1

Липа

3) =116 х 1 х 0,5 х 0,78 х 1,0х 1 =45,24 ч

 исх.= 116

Ар = 1 

Ац = 0,5

Ав = 0,78

Ак = 1,0

Ад = 1

 

 

1.4Расчет  производительности и количества  сушильных камер

 

Нормативная годовая  производительность камеры на условном материале рассчитывается по формуле:

 

где

335 – плановая  продолжительность работы камер  в течение календарного года  с учетом необходимости их  периодического ремонта, суток;

 об =  + 0,1

Осина

  1. об = 54,6+0,1=54,7

Ольха

  1. об = 50,7+0,1=51,7

Липа

  1. об =45,24+0,1=45,34

 

Г – габаритный объем всех штабелей в камере, м3.

 

где

L,B,H – габаритные  размеры штабеля (длина, ширина, высота), м;

m – число штабелей  в камере.

 

L = 1,8

B = 3

H = 6,5

m=4

Г = 1,8 х 3 х 6,5 х 4 =140,4 м.

 

      β = βдл х βш х βв х 0,93

 

где βдл, βш, βв – коэффициент заполнения штабеля древесиной по длине, ширине и высоте.

Коэффициент заполнения штабеля по высоте является функцией толщины досок s и толщины прокладок. При толщине прокладок 25 мм

βв = s/ (s+25)

Где s толщина  древесины. Если укладывают доски или  заготовки строго определённой длины, то βдл=1 чаще одного, высушивают доски разной длины. В этом случае принимают βдл = 1

Коэффициент заполнения штабеля по ширине при укладки без шпаций теоретически равен 1. Для практических расчётов, учитывая погрешности формы досок и шероховатость их кромок, принимают βш = 0,9. При укладки со шпациями величина βш колеблется в зависимости от условий от 0,4 до 0,7

 

1) β = βдл х βш х βв х 0,93

 

βдл = 1

βш = 0.65

βв = s/ (s+25) = 35\ (35+25) = 0,58

β = 1 х 0.65 х 0,58 х 0,93 = 0,35061

        

2) β = βдл х βш х βв х 0,93

 

βдл = 1

βш = 0.65

βв = s/ (s+25) = 45\ (45+25) = 0,6428

β = 1 х 0.65 х 0,6428х 0,93 = 0,3885

 

     3) β = βдл х βш х βв х 0,93

 

βдл = 1

βш = 0.65

βв = s/ (s+25) = 55\ (55+25) = 0,6875

β = 1 х 0.65 х 0,6875х 0,93 = 0,4155

 

Производительность  сушильной камеры

 

 

1) 335/54,7 х 0,35061 х 140,4 = 301,4 м

2) 335/51,7 х 0,3885 х 140,4 = 353,43 м

3) 335/45,24 х 0,4155 х 140,4 = 431,9 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5  Описание  технологического   процесса в сушильном цехе

 

   Плотный  пакет сырых пиломатериалов подвозится  к цеху с помощью автолесовоза ,и устанавливается на под штабельном основании, перед загрузочно-разгрузочными воротами лесосушильного цеха. В цех пиломатериал закатывается по рельсовому пути с помощью приводной лебедки установленной в цехе.

   На участке  по формированию сушильных штабелей  сырой пиломатериал формируют  в сушильный штабель при помощи  двух укладчиков и механизма  лифт Л 6,5-15. Сушильный штабель состоит из под штабельного основания используют трековые тележки; ряд досок уложенных на меж рядные прокладки их количество зависит от породы, длины штабеля и толщины досок; прижимных гидравлических устройств используют для прижатия верхних рядов досок сушильного штабеля. Сформированный сушильный штабель перемещают по рельсовому пути на траверсную тележку ЭТ 2-6,5 при помощи лебедки установленной на ней. Траверсная тележка перевозит сушильный штабель по траверсной траншее на склад сырых пиломатериалов или к лесосушильной камере СПМ-2К Склад сырых пиломатериалов является местом запаса плотных пакетов сырых пиломатериалов и сформированных сушильных штабелей по мере необходимости, которые перемещаются к сушильным камерам, либо к месту формирования сушильного штабеля. Закатывание сушильного штабеля в лесосушильную камеру осуществляется при помощи лебедки по рельсовому пути. Технологический процесс сушки древесин устанавливается согласно режимам сушки и состоит из стадий:

1.Прогрев древесины;

2.Сушка по первой  ступени;

3.Сушка по второй  ступени;

4.Промежуточная влаготеплообработка (по показаний силовых секций);

5.Сушка по третий  ступени;

6.Конечная влаготеплообработка (по показаний силовых секций);

7.Кондиционирующая  обработка(по показателем секций послойной влажности);

8.Охлаждение материала;

Контроль и  регулирование процесса сушки осуществляется из коридора управлении оператором сушильных установок. Контроль качества процесса сушки осуществляет лаборант.

Высушенные пиломатериалы  выгружаются из лесосушильной камеры и с помощью траверсной тележки  перемещаются на склад сухих пиломатериалов либо к месту расформирования  сушильных штабелей.

 

2. Показатели  качества сушки древесины


 

   Качество  сушки древесины характеризуется  рядом показателей, основными из которых являются: видимые дефекты сушки; средняя величина конечной влажности; равномерность конечной влажности, а для пиломатериалов дополнительно перепад влажности по толщине и остаточные напряжения.

Показатели качества сушки устанавливаются по отношению  к определенной партии древесины. За такую партию обычно принимают штабель досок или заготовок, стопу шпона, порцию измельченной древесины.

Первоначально рассмотрим первый показатель — видимые дефекты  сушки. В высушенном материале независимо от его назначения видимые дефекты не допускаются.

К видимым дефектам древесины, которые могут появиться  при ее сушке, относятся трещины  и покоробленность.