Проект лесосушильного цеха

Учреждение  образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет: Технологии и техники лесной промышленности

Кафедра: Технологии клееных материалов и плит

Специальность: Технология деревообрабатывающих производств

Специализация: Технология и дизайн мебели

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

по дисциплине «Гидротермическая  обработка и защита древесины»

тема   «Проект лесосушильного цеха»

Исполнитель:

Студентка 3 курса, группы 4 _________        Левчук Н.С.

 

 

Руководитель:

                                            __________            Федосенко И.Г.

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект защищен с оценкой ________

Члены комисии:

                              ___________ Снопков В.Б

                              ___________Федосенко И.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2008

 

Реферат

 

Курсовой проект состоит из пояснительной  записки и 1 листа формата А1 (графического материала). Пояснительная записка  включает 43 страницы формата А4, 18 таблиц, 3 рисунка, 3 источника информации.

 

           ПИЛОМАТЕРИАЛ, СУШКА, СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА, РЕЖИМ, КАЛОРИФЕР, ТЕХНОЛОГИЯ, ПЛАН ЦЕХА.

 

             Целью курсового проекта является  разработка проекта лесосушильного  цеха на базе сушильных камер  ЛС-2-2.

              Изучено и описано устройство  сушильной камеры ЛС-2-2. Обоснованы и выбраны режимы сушки пиломатериалов из древесины сосны и лиственницы. Выполнен технологический расчет. Установлено, что для выполнения программы необходимо 3 камер. Произведен расчет и выбор вспомогательного оборудования. На основании теплового расчета определена потребность сушильного цеха в паре. Для установки в камерах приняты  сборные калориферы из биметаллических труб типа II. Разработаны план цеха и технологический процесс сушки пиломатериалов.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………………	4
1 Устройство и принцип действия  оборудования………………………………………..……...	5
1.1 Устройство и принцип действия  вспомогательного оборудования…………...…...	8
2 Выбор и обоснование режима  сушки и влаготеплообработки………………………..……...	9
2.1 Общие сведения режима камерной сушки…………………………………………..	9
2.2 Расчет режимов камерной сушки…………………………………………………….	10
2.3 Общие сведения. Режимы влаготеплообработки……………………………………	10
2.4 Расчет режима влаготеплообработки………………………………………………...	11
3 Технологический расчет………………………………………………………………………...	12
3.1 Общие сведения………………………………………………………………………..	12
3.2 Расчет продолжительность цикла  сушки…………………………………………….	12
3.3 Расчет количества сушильных  камер………………………………………………...	15
3.4. Расчет вспомогательного оборудования…………………………………………….	20
4 Тепловой расчет………………………………………………..………………………………..	22
4.1 Определение массы испаряемой  влаги………………………………………………	22
4.2 Определение параметров агента  сушки……………………………………………...	23
4.3 Определение расхода теплоты  на сушку……………………………………………..	25
4.4 Определение расхода теплоносителя………………………………………………...	32
4.5 Расчет калориферов……………………………………………………………………	34
5 Разработка технологического  процесса………………………………………………………..	38
5.1 План сушильного цеха………………………………………………………………...	38
5.2 Организация технологического процесса……………………………………………	38
5.3 Контроль технологического процесса………………………………………………..	39
Заключение………………………………………………………………………………………...	41
Список источников информации…………………………………………………………………	42

 

 

Введение

 

Под гидротермической обработкой древесины понимаются процессы воздействия на неё тепла, влажного газа или жидкости, предназначенные для изменения температуры и влажности древесины или введения в неё веществ, улучшающих её технологические и эксплуатационные характеристики.

Сушкой называется процесс удаления из материала влаги путём её испарения или выпаривания. Технологические цели сушки определяются изменениями физических и эксплутационных свойств древесины при изменении её влажности.

Влажность древесины, идущей на изделия  и сооружения, для которых требуется стабильность размеров и формы деталей, должна быть заранее снижена до величины, соответствующей условиям эксплуатации изделий, а сами они должны предохраняться от повторных увлажнений.

Древесина с большим содержанием  влаги подвержена загниванию, в то время как сухая обладает большей стойкостью. При снижении влажности древесины уменьшается её масса и одновременно повышается прочность. Наконец, сухая древесина значительно лучше склеивается и отделывается, чем сырая.

Таким образом, к основным технологическим целям сушки древесины относятся:

• предупреждение формоизменяемости и размероизменяемости деталей;
• предохранение от загнивания;
• уменьшение массы при одновременном повышении прочности;
• улучшение качества склеивания и отделки.

Целью курсового проекта является разработка плана лесосушильного цеха на базе сушильных камер модели ЛС-2-2.

Основными решаемыми задачами проекта  являются:

1. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки .
2. Определение количества камер, необходимых для проведения сушки и вспомогательного оборудования.
3. Разработка плана сушильного цеха.
4. Определение продолжительности сушки и производительности сушильной камеры.
5. Определение затрат тепловой энергии.
6. Определение расхода теплоносителя.
7. Выбор калориферов.
8. Разработка технологического процесса.    

 

 

1 УСТРОИСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

 

Лесосушильные секции и блоки камер  на ее основе предназначены для  высококачественной сушки пиломатериалов различных древесных пород и  толщин до эксплуатационной влажности стандартными нормальными и  форсированными режимами.

Секция и блоки на ее основе рассчитаны для применения на лесопильно-деревообрабатывающих  предприятиях с годовым объемом сушки от 5до 50 тыс.м³ условных пиломатериалов и могут быть рекомендованы к установке на предприятиях по производству деревянных домов, столярно-строительных изделий, мебели, паркета, лыж, тары и т.д. внутри отапливаемых производственных помещений.

В сушильной секции принято вертикально-поперечная  реверсивная циркуляция агента сушки. Вместимость секции рассчитана на загрузку четырех штабелей пиломатериалов с поперечным их размещением.

Для закатывания штабелей в секцию предусмотрены двое рельсовых путей  с шириной колеи 1000мм. Для установки тележки с пиломатериалами в заданном направлении служат тормозные башмаки и два поворотных блока, размещенных внутри секции. Перед передней панелью секции установлены на каждом пути два рельса, которые при открывании двери откидываются в приямки.

Металлоконструкция сушильного пространства и рециркуляционных каналов установлена внутри лесосушильной секции и предназначена для отделения сушильного пространства от рециркуляционных каналов и размещения  вентиляторных реверсивных установок и теплового оборудования. Металлоконструкция состоит из четырех вертикальных стоек, установленных на фундаменте сушилки, и ряда горизонтальных балок, опирающихся на стойки. Для создания горизонтального экрана, образующего верхний рециркуляционный канал,  к горизонтальным балкам прикреплены алюминиевые листы.

Ограждающие конструкции предназначены для обеспечения надежной теплоизоляции и герметизации внутреннего пространства секции. Для перекрытия проемов в ограждающих конструкциях секции при ведении процесса сушки пиломатериалов на передней и задней стенах  для проходных камер установлены ворота. На передней секции ЛС-2-2 установлены двое ворот.

Для перемещения агента сушки через  штабеля пиломатериалов в  верхнем  отсеке лесосушильной секции смонтировано три осевых реверсивных двухскоростных вентилятора  ЦАГИ серии У-12№12,5 с индивидуальными приводами двухскоростных электродвигателей. Диаметр рабочего колеса вентилятора 1250мм.

Оно расположено непосредственно  на валу  электродвигателя, что снижает  металлоемкость вентиляторной установки  по сравнению с вентиляторными блоками в УЛ-1 и УЛ-2М и  повышает КПД вентилятора. Вентиляторная установка размещена в рециркуляционном канале  лесосушильной секции.

Заслонки в вытяжном канале и патрубке работают от одного

исполнительного механизма. В качестве теплового оборудования применены  калориферы КВС-П, общая поверхность нагрева которых составляет 275 м².

Для регулирования и поддержания  в камере заданной относительной  влажности агента сушки и для  проведения влаго- и теплообработки высушиваемого материала в системе  паропровода предусмотрены увлажнительные трубы, расположенные в верхнем рециркуляционном канале по обе стороны от биметаллических калориферов. Кроме того, увлажнительные трубы используют для подачи пара в  сушильную камеру при пожароопасной ситуации. Подачу пара в калориферы и увлажнительные трубы каждой камеры осуществляют через паровую раздаточную гребенку. В паропроводящем узле (в линиях подачи пара к  
калориферам и увлажнительным трубам) установлены два регулирующих клапана с электроприводом, степень открытия которых  контролируется дистанционными  указателями положения. Образующийся в калориферах конденсат отводится  по конденсатопроводу за пределы установки через конденсатоотводчики.

Для  дистанционного  измерения  текущей и конечной влажности  пиломатериалов в процессе сушки в камере под одним из штабелей пиломатериалов установлено устройство для измерения массы. Это устройство состоит из четырех силовых тензометрических датчиков, двух установочных рам с разрезными участками рельсов, соединенных консольно, и электронного прибора.

Лесосушильная секция оснащена системой автоматического контроля и регистрации  основных технологических параметров, дистанционного и автоматического  регулирования режимов сушки  по температурам «сухих» термометров  и психрометрической разности с  указателями положения регулирующих органов, а также системой управления электродвигателями вентиляторов.

Схема камеры приведена на рис 1.1.

 

1 – штабель; 2 – верхний отсек; 3 – боковой наклонный экран; 4 – промежуточный калорифер; 5 –  основной калорифер; 6 – вентилятор; 7 – откидная часть ограждения; 8 – электродвигатель; 9 – теплоизолированный кожух.

Рисунок 1.1 – Схема камеры ЛС2-2

 

Технические показатели лесосушильной  секции ЛС-2-2 приведены в табл.1.1.

Таблица 1.1.

Техническая характеристика установки ЛС-2-2 (габаритные размеры штабеля, мм, 6500×1800×3000)

 

Показатель	Значение
1. Размеры сушильного пространства, м:     длина     ширина     высота	13,6 5,65 4
2. Количество штабелей, загружаемых  в камеру, шт.	4
3. Размеры штабелей, м:     длина     ширина     высота	6,5 1,8 3,0
4. Вместимость камеры, м3, для материала:     условного     сосна 40×180×6000     сосна 50×н/о×6500     лиственница 32×160×6000     лиственница 25× н/о  ×5500	61,60 17,55 13,689 16,146 8,775
5. Производительность камеры, м3/год, в условном материале	8707,2
6. Характеристика калориферов:     тип     количество, шт.     вид теплоносителя     температура теплоносителя, 0C     суммарная поверхность  нагрева, м2     тепловая мощность, кВт	Биметаллические трубы II 4 пар 147,735 587,5 669,15
7. Характеристика вентиляторов:     тип     количество, шт.     мощность привода, кВт     частота вращения, мин-1	ЦАГИ У12№12,5 2 5,6/6,3/10 1450/980/735
8. Габаритные размеры лесосушильного блока, м:     длина     ширина     высота	13,6 5,65 4
9. Масса, т	33/34
Показатель	Значение

 

 

 

 

 

1.1 Устройство и принцип  действия вспомогательного оборудования

 

В качестве вспомогательного оборудования в сушильном цехе используются лифт Л-15 и автопогрузчик.

Для формирования и разгрузки штабелей применяют погрузочный лифт модели Л-15. Лифт предназначен для облегчения ручного труда при формировании или разборке штабеля пиломатериалов на треках или подштабельной тележке. Его устанавливают в котловане глубиной приблизительно равной высоте штабеля. Лифт состоит из платформы, подъемных винтов  с упорными подшипниками, электродвигателя  с редуктором  и приводной цепи, вращающей подъемные винты через звездочки.

На платформе имеются рельсовые  пути, на которые загоняется  транспортная вагонетка .

В таблице 1.2 приведена техническая характеристика лифта Л-15.

 

Таблица 1.2

Техническая характеристика лифта  Л-15

 

Параметры	Значения параметров
Грузоподъёмность, т	15
Габаритные размеры подъёмной  платформы мм:
длина	6900
ширина	2200
Ход платформы , мм	2600
Наибольшая высота от уровня головки  рельса пола до верха рельса на платформе, мм	715
Расстояние между стойками подъёмных  винтов, мм:
по длине	5000
по ширине	2480
Скорость перемещения платформы, м/с	0,0104
Электродвигатель	АО2-61-6 исп.   М 101
мощность, кВт	10
частота вращения, мин -1	980
редуктор	РПД 400-16-8Ц
Габаритные размеры приямка, мм:
длина	7000
ширина	3000
высота	3115
Масса, кг	2930