Сушка пиломатериалов. сушка пиломатериалов. Лесообрабатывающих производств екатеринбург 2012 Электронный архив углту минобрнауки россии фгбоу впо уральский государственный лесотехнический университет кафедра технологии и оборудования лесопромышленного оборудования Б.
 Скачать 1.22 Mb.
|
|
1.4. Определение производительности сушильного цеха и потребного количества камер Определение производительности сушильного цеха и потребного количества камер выполняется в следующей порядке - пересчет объема фактического материала, подлежащего сушке, в объем условного - определение производительности камер в условном материале - определение потребного количества камер. Продолжительность сушки пиломатериалов, а также производительность сушильных камер зависит от многих факторов сечения пиломатериалов и породы древесины, начальной и конечной требуемой влажности, применяемого режима, требований к качеству сушки, типа камер и т. д. Расчет продолжительности сушки производится по методике проф. ИВ. Кречетова и заключается в следующем. В соответствии с нормативными документами (РТМ) все расчёты, связанные с продолжительностью сушки и производительностью сушильных установок, проводятся в единой расчетной единице – условном материале. В качестве этого материала принято считать сосновые обрезные доски сечением мм, длиной болеем, с начальной влажностью 60% и конечной 12%. Этот материал, уложенный на типовые прокладки толщиной 25 мм, должен просыхать соответственно требованиям II категории качества сушки в камерах с поперечной реверсивной циркуляцией воздуха, нормальным режимом, при скорости движения по материалу 1,5 мс за 3,5 сут, теза ч. Пересчет объема фактического материала в объем условного Объем высушенного или подлежащего сушке пиломатериала заданной спецификации Ф пересчитывается в объем условного материала У в м усл) по формуле ф усл об усл ф об Ф У , (2) где Ф – объем фактически высушиваемого материалам ф, усл- коэффициенты объемного заполнения штабеля фактическим или условным материалом (прил. 6, табл. 6.5 при толщине прокладок 25 мм и среднем коэффициенте заполнения штабеля по длине – 0,85); усл об ф об , - продолжительностьодногооборотакамеры при сушке фактического или условного материала, сут. Условный пиломатериал должен высушиваться за 3,5 сут ( усл об. ), теза часа. Учитывая время, необходимое на выгрузку и загрузку материа- Электронный архив УГЛТУ 14 ла ( загр = 0,1 сут) для камер периодического действия фактическое время сушки ф об. определяется последующему выражению загр ф ф об , (3) где ф- продолжительность сушки фактического материала, сут. В соответствии с исходными данными по характеристике пиломатериала и сушильной камеры, условиями сушки, по прил. 6, табл. 6.1, 6.2 и 6.3 вычисляется сумма коэффициентов С. Поэтому суммарному значению из прил. 6, табл. 6.4 устанавливается продолжительность сушки , ч. Проверку расчета можно выполнить по диаграмме (прил. 6, рис. 6.1). Для низкотемпературной сушки (t м С для экспортных пиломатериалов) к сумме С добавляют 30, а для форсированной сушки из С отнимают 4 единицы. Определив значения продолжительности сушки всей номенклатуры специфицированных пиломатериалов, подлежащих сушке в конкретном сушильном блоке, необходимо их фактические объемы (Ф) перевести в объем условных пиломатериалов (У. Полученные данные заносятся в табл. 1.1. Таблица 1.1 Планирование производительности сушильного цеха Материал Порода Размеры толщинам м х ширина, мм х длинам) Начальная влажность н, Конечная влажность W к, % К ат егори як ач ес тва сушки, назначение материала За данное количество материалов для сушки Ф, м 3 Продолж ит ель нос ть сушки об, ч К оэф фи ци ен т объемного заполнения штабеля Объем в условном материале Ум 3об.ус л τ об.ф β ус л ф 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Итого задано ФУ Примечание. Пиломатериалы, подлежащие сушке, необходимо разделять на обрезные и необрезные, по породами их размерам. Электронный архив УГЛТУ 15 Пример 1 Допустим, сушке подвергаются хвойные обрезные пиломатериалы сосна) сечением х мм с начальной влажностью 60% в объеме 2000 м 3 /год. Пиломатериал должен удовлетворять требованиям II категории качества, кон = 12%. Отношение влажности W нач /W кон = 60/12 = 5. Сушка пиломатериалов осуществляется в установках периодического действия типа ИУ-1в. Решение.Продолжительность сушки ( ) определяется по сумме коэффициентов С = К. По прил. 6, табл. 6.1, 6.2, 6.3 находятся коэффициенты соответственно К = 78; К = 34; К = 60. Сумма коэффициентов С = К + К + К = 78+34+60 = 172. Для данного значения продолжительность сушки составляет = 118 ч ≈ 4,9 сут. (прил. 6, табл. 6.4). Проверим полученное аналитическим путем значение продолжительности сушки графически по диаграмме (Прил. 6, рис. 6.1). Порядок определения начинаем с абсциссы с обозначением толщина досок, наше значение равно 50 мм. Далее следуем против часовой стрелки параллельно пунктирным линиям оставшихся квадрантов. Камеры ИУ-1в относятся к типовым реверсивным установкам со скоростью циркуляции сушильного агента 2,3 мс. На абсциссе продолжительность сушки получаем искомое значение, равное 5,0 сут, которое отличается от значения продолжительности сушки, приведенного выше, на 0,1 сут или составляет, что вполне допустимо. Переведем объем пиломатериалов, подлежащих сушке, из фактического значения в условный / 2645 484 , 0 5 , 3 448 , 0 5 2000 3 год усл м У Определение производительности камер в условном материале Производительность камеры определяется количеством пиломатериалов, которое может быть высушено в ней в течение года. Плановая продолжительность работы камер в течение календарного года с учетом необходимости их периодического ремонта и выходных дней принимается равной 300 суток. Годовая производительность камеры в условном материале определяется по формуле, м 3 усл., En У кам , (4) где Е – вместимость камеры, м n – число оборотов камеры в год (число загрузок. Вместимость камеры находят по формуле усл Г Е , (5) где Г – габаритный объем штабелей в камере, м Электронный архив УГЛТУ 16 усл. – коэффициент объемного заполнения штабеля условным материалом. Габаритный объем штабеля вычисляют по формуле Г , (6) где l, b, h – соответственно габаритная длина, ширина, высота штабелям число штабелей в камере. Габаритные размеры и число штабелей в камере принимают попас- портным данным. Число оборотов камеры в год (число загрузок) определяют по формуле усл об n 300 , (7) где τ об.усл – продолжительность одного оборота камеры при сушке условного материала, сут. Следовательно, годовая производительность сушильной камеры составляет, м усл. усл об усл кам Г У 300 , (8) При определении годовой производительности сушильной камеры в условном материале можно пользоваться паспортными данными камеры прил. 5). В производственной практике для ориентировочного определения производительности камер периодического действия в условном пиломатериале можно воспользоваться проверенным правилом при сушке мягким режимом с одного штабель-места нормальных габаритов можно высушить 1000 м условных пиломатериалов при сушке нормальным режимом – 1500 м условных пиломатериалов. Пример 2 Необходимо определить годовую производительность камеры типа ИУ-1в, выраженную в условном пиломатериале по исходным данным примера 1. Имеем l = 6,6 мм м – габаритные длина, ширина, высота штабеля, m = 1 – число штабелей в камере. Решение По формуле (6) определяем габаритный объем всех штабелей в камере Гм, Вместимость камеры по формуле (5) составляет Ем усл. Коэффициент усл = 0,448 найден по прил. 6, табл. 6.5 для условного материала толщиной 40 мм. Число оборотов камеры в год (количество проведенных сушек по полному технологическому циклу) находим по формуле (7). Электронный архив УГЛТУ 17 86 5 , 3 300 n кам. обор. Годовая производительность камеры СПЛК-1 составляет 1186 5 , 3 300 448 , 0 89 , 30 кам У м 3 усл./год Определение потребного количества камер Потребное количество камер определяется по формуле кам кам У У N , где У – общий объем условного материала, подлежащего сушке табл. 1.1), м усл./год. Потребное количество камер рекомендуется округлять до целого числа в большую сторону. Пример 3 Определим потребное количество камер ИУ-1в для сушки пиломатериалов (по исходным данным примеров 1, 2) в объеме условного материалам кам N Для сушки заданного объема пиломатериалов в цехе необходимо установить три одноштабельные камеры типа ИУ-1в. 1.5. Планировка и организация работы сушильного цеха Сушильные цеха лесопильных предприятий включают в себя ряд технологических и транспортных участков, устройств и механизмов, расположенных в смежных помещениях различного назначения. Кроме лесосушильных камер к этим участкам относятся площадки для формирования и разборки штабелей, склады сырых и сухих пиломатериалов, транспортные пути (траверсный коридор и т.п.), коридор управления и лаборатория сушильного цеха, служебно-бытовые помещения. К основным операциям, выполняемым при камерной сушке пиломатериалов, относятся подача пиломатериалов, подлежащих сушке, на место формирования штабелей их формирование загрузка штабелей в камеры и выкатка из них разборка сушильных штабелей и формирование плотных пакетов подача сухих пиломатериалов в деревообрабатывающий цех для последующей обработки или на склад готовой продукции. При этом в случае производства на предприятии сухих товарных экспортных пилома- Электронный архив УГЛТУ 18 териалов в технологическом потоке выполняются операции по окончательной торцовке, оценке качества, сортировке и формированию транспортных пакетов, их хранению и последующей отгрузке. Варианты планировок сушильных участков могут быть различными в зависимости от объемов сушки, типов применяемых камер, способов формирования сушильных штабелей и средств механизации. В камерах периодического действия с продольной загрузкой пиломатериалов используются штабеля двух типов - пакетный (прил. 7, риса а, формируемый из двух или четырех пакетов, предварительно уложенных вручную или пакетоформирую- щими машинами - единый штабель (прил. 7, риса, формируемый целиком вручную или на штабелеформирующей машине. Размеры сушильных штабелей в таких камерах составляют по ширине обычном, по высоте 2,7-3 м, а по длине 6-6,5 м. Штабель пиломатериалов таких размеров принято называть нормальным. В характеристиках сушильных камер с продольной загрузкой пиломатериалов обычно указывается, сколько нормальных штабелей размещается в камере. При сушке пиломатериалов в камерах периодического действия фронтального типа штабель пиломатериалов формируется из пакетов с размерами поперечного сечениями длиной, как правило, равной длине пиломатериалов. Количество пакетов в камере зависит от размеров камеры и длины пиломатериалов. В камеры непрерывного действия подаются как пакетные штабеля, состоящие из двух пакетов сечением 1,8 1,5 м, таки единые сушильные штабеля сечением 1,8 3 м, а в некоторые камеры и высотой дом. Размеры пакетов и штабелей должны соответствовать типам сушильных камер. В один штабель укладывают доски только одной породы и одной толщины. По влажности пиломатериалы сортируют на сырые и воздушно-сухие, не смешивая их водном штабеле. Необрезные доски укладывают комлевыми концами в разные стороны. Пакетный способ формирования штабелей более производителен и экономичен по сравнению со способом укладки единых штабелей. При пакетном способе предварительно формируют часть штабеля – сушильный пакет. Пиломатериалы в сушильные пакеты укладывают вручную или на специальных пакетоформирующих машинах. Подготовка сушильных пакетов требуемых размеров при ручной укладке может производиться в различных местах, наиболее целесообразно производить ее на сортировочной площадке лесопильного цеха. Сборка сушильного штабеля осуществляется электроталями, автопогрузчиками, кран-балками и т.п. В камерах периодического действия с фронтальной загрузкой наиболее часто формирование сушильного штабеля из пакетов производится непосредственно в сушильной камере фронтальными погрузчиками путем Электронный архив УГЛТУ 19 последовательной укладки пакетов пиломатериалов, начиная с дальнего конца камеры (прил. 7, рис. 7.2, б. Разборка сушильного штабеля после сушки производиться ими же в обратной последовательности. Формирование единых сушильных штабелей в зависимости от объемов сушки пиломатериалов осуществляется различными способами и оборудованием. При незначительных объемах формирование сушильных штабелей осуществляется вручную. При ручной укладке пиломатериалов в штабель высотой дом для укладки верхней половины штабеля устанавливают эстакады высотой около 1,5 м над уровнем земли (прил. 7, рис. 7.2, в. Плотные пакеты пиломатериалов подают на эстакаду различным грузоподъемным оборудованием – электроталями, автопогрузчиками и т.п. Основным устройством для формирования и разборки единых сушильных штабелей являются штабельные лифты (прил. 7, рис. 7.2, г. Их применение становится экономически целесообразным в сушильных цехах с годовым объемом от 5 тыс.м 3 и более. Подъемник используется и для разборки штабеля. На крупных лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях формирование единых штабелей, в том числе и высотой дом, производится на специальных автоматизированных линиях непрерывного действия, сушильные штабеля формируются на автоматизированной штабелеформи- рующей машине ШФМ. При планировке сушильного цеха должны быть отражены технологические решения механизации не только погрузочно-разгрузочных, но и всех транспортных работ. Для сформированных сушильных штабелей чаще всего используется рельсовый транспорт. В качестве подвижного состава используются трековые вагонетки или вагонетки специального изготовления. Подача штабелей пиломатериалов в сушильные камеры периодического действия с продольной загрузкой пиломатериалов производится в основном тележками, расположенными на рельсовых путях шириной колеи 1000 мм, но применяются и другие способы подачи штабелей пиломатериалов. Кроме того, сушильные камеры данного типа можно делать проходными, те. производить загрузку с одного конца камеры, а выгрузку с противоположного, что в ряде случаев может быть необходимым. Траверсные тележки, помимо перемещения штабелей вдоль фронта камер, служат для загрузки штабелей и выгрузки их из камер, перемещения внутри камер, передачи на склад сухих пиломатериалов и на разборку. Траверсная тележка движется вдоль фронта сушильных штабелей по трех- или четырехниточному рельсовому пути, уложенному в углублении. Штабель на траверсную тележку закатывают по рельсовому пути, находящемуся на ее платформе. Уровень рельсов этого пути должен соответствовать уровню рельсов камерных путей. Электронный архив УГЛТУ 20 Для разборки пакетных штабелей сухих пиломатериалов, передачи пакетов на склад и размещения на складе чаще всего используются мостовые краны грузоподъемностью не менее 5 т. Со склада сухих пиломатериалов сушильные пакеты передаются в деревообрабатывающие цехи, потребителям или на участки обработки сухих пиломатериалов. Также для выполнения комплекса транспортно-переместительных операций в сушильном цехе используют кран-балку. Кран-балкой сушильные пакеты укладываются в сушильные штабеля на тележки, предназначенные для подачи пиломатериалов в сушильные камеры или в межопера- ционный запас сырых пиломатериалов. Также ей производится разборка сушильных штабелей после сушки, укладка высушенных пиломатериалов на склад для остывания и на тележку для подачи в деревообрабатывающий цех. Размеры участка или цеха камерной сушки определяются исходя из принятого числа сушильных камер и площадей, необходимых для создания межоперационных запасов сырых и высушенных пиломатериалов, размещения рельсовых путей, мест разборки и формирования пакетов пиломатериалов, служебных помещений и т.п. Сушильные камеры, производящие сухие пиломатериалы для дальнейшей собственной переработки, целесообразно размещать рядом или непосредственно в производственном здании деревообрабатывающего цеха стем, чтобы исключить резкое охлаждение пиломатериалов после сушки и возможность их увлажнения атмосферными осадками вовремя перевозки. Для составления схемы технологического потока по сушке пиломатериалов используют типовые проекты и другие планировочные решения [1, 2], прил. 7, рис. 7.3, 7.4, при этом рекомендуется пользоваться условными обозначениями основных элементов, приведенных в пособии [2]. 1.6. Потребность в оборудовании и рабочих Количество рабочих в сушильном цехе зависит от объемов производства, способа формирования штабелей, а также от характера погрузочно- разгрузочных и транспортных операций. Количество дежурных сушильщиков (лаборантов, операторов) может устанавливаться из расчета один человек на 10-12 камер. Количество рабочих, занятых на подаче сушильных пакетов или штабелей в цех, формировании и разборке сушильных штабелей, загрузке и выгрузке материала из камер и на транспортировке сухих пиломатериалов из цеха определяется в зависимости от объема работ и степени их механизации. При определении количества рабочих, занятых на формировании Электронный архив УГЛТУ 21 штабелей, следует руководствоваться данными прил. 7, табл. 7.1. При укладке заготовок потребность в рабочей силе возрастает в 2-2,5 раза. Число рабочих на погрузочно-разгрузочных и транспортных операциях Р ориентировочно подсчитывается по формуле, чел РФ Т Т р , (10) где Ф – производительность сушильного цеха в тыс.м 3 /год фактического материала Т р – затраты труда в чел.-ч нам пиломатериалов, подлежащих сушке (прил. 7, табл. 7.1); Т – годовой фонд рабочего времени одного человека, принимается равным 2000 ч/год. Все расчеты по определению потребности в оборудовании и рабочих на каждой операции заносятся в табл. 1.2. Таблица 1.2 Потребность в оборудовании и рабочих № п/п Наименование операций Марка оборудования Смен ны й объем, м 3 Чи слое ди ниц оборудования Ко ли честв о человек, обслуживающих рабочее место Число рабочих, чел. в смену в сутки Итого Электронный архив УГЛТУ |