Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет ТТЛП кафедра ТДП
Специальность Энергоэффективные технологии и энергетический менеджмент
Специализация Энергоэффективные технологии в лесном комплексе
Пояснительная записка
КУРСОВОГО ПРОЕКТА
по дисциплине «Технология и оборудование деревообрабатывающих производств»
Тема: Проект лесосушильного цеха на базе сушильных камер 3AS-6Ч3A
Исполнитель
студент 3 курса 7 группы
Лусто А.Ю.
Руководитель
ассистент Бабич Д.П.
Минск 2016
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.
При гидротермической обработки древесины изменяются лишь физические свойства обрабатываемого материала.
Процессы гидротермической обработки базируется на физических явлениях переноса и, в частности, на явлениях тепло- и влагообмена материала с окружающей средой. сушка цех калорифер
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 изменения формы и размеров 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 2 AS4Ч3A.
Основными решаемыми задачами проекта являются:
- выбор режимов сушки и влаготеплообработки;
- определение количества камер, необходимых для проведения сушки;
- определение продолжительности сушки;
- определение вместимости сушильной камеры и её производительности;
- расчет расхода тепловых потерь через ограждения;
- выбор калориферов;
- разработка плана цеха.
1. Устройство и принцип действия сушильной камеры
1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры
Лесосушильная установка 3AS-6x3A предназначена длясушки пиломатериалов хвойных и лиственных пород различной толщины до эксплуатационной и транспортной влажности.
Установка имеет модульно-блочную конструкцию. Её основу образует каркас из алюминиевого профиля. Сечение данного профиля позволяет максимально упростить и соответственно сократить процесс сборки и монтажа сушильной камеры.
На каркасе монтируется ограждающие конструкции - стены, потолочные перекрытия и ворота. Наружные и внутренние листы панелей - гофрированные, изготовленные из алюминиевого сплава. Теплоизоляционный слой панелей состоит изминераловатных прошивных матов. Панели имеют высокие теплоизоляционные свойства и имеют большой запас прочности по отношению к ветровой и снеговой нагрузке. Панели могут поставляться заказчику в разобранном виде, что даёт ощутимую экономию на транспортных расходах. В этом случае для заполнения панелей используется местный теплоизоляционный материал. Толщина слоя -150мм, панели в собранном виде - 152 мм, плотность - 100 кг/м3.
Ворота для загрузки пиломатериалов имеют сдвижную щитовую конструкцию. Они состоят из каркаса, изготовленного из фасонного алюминиевого профиля и створов, способных перемещаться по монорельсу из оцинкованной стали. Размеры створов таковы, что позволяют раскрыть камеру на всю её полезную длину и высоту. Пиломатериалы загружают в сушильное пространство с помощью траверсной тележки.
Внутри камеры крепится горизонтальный экран, который отделяет циркуляционный канал от сушильного пространства. Экран представляет собой алюминиевый лист, который опирается на балки из алюминиевого профиля. Конструкция горизонтального экрана обеспечивает доступ к вентиляторам для проведения их ремонта и технического обслуживания.
Сушильная установка в данном проекте располагается в отапливаемом помещении.
Сушильная установка имеет поперечно-вертикальную циркуляцию сушильного агента. В верхней её части расположен циркуляционный канал, отделённый от сушильного пространства горизонтальным экраном.
Внутри канала установлено 7 осевых реверсивных вентилятора, полностью изготовленные из алюминия. Вентиляторы имеют индивидуальные приводы от электродвигателей мощностью 3 кВт с частотой вращения 1450 мин-1.
Электродвигатели имеют специальное исполнение, позволяющее работать в агрессивной среде с повышенной температурой и влажностью.
В качестве теплового оборудования в нашей сушильной установке применяются сборные калориферы КПБ-П №8., которые располагаются вдоль боковой стены над горизонтальным экраном.
Для поддержания внутри сушильной установки заданной относительной влажности сушильного агента, а также для проведения влаготеплообработки высушиваемого материала в боковом канале установки под калориферами смонтирована увлажнительная труба из нержавеющей стали.
Удаление влаги, испаряемой из пиломатериалов, а также поступление свежего атмосферного воздуха происходит через приточно-вытяжные трубы, вмонтированные в потолочное перекрытие. Трубы изготовлены из алюминия. Для регулирования интенсивности воздухообмена они имеют задвижки с автономным управлением для открывания и закрывания.
Сушильная установка оснащена системой автоматического контроля и регистрации основных технологических параметров, дистанционного автоматического управления процессом сушки. Управление осуществляется путём регулирования подачи теплоносителя в калориферы, изменение частоты вращения вентиляторов и положения задвижек приточно-вытяжных труб.
Схема сушильной камеры приведена далее, в приложении 1.Техническая характеристика данной камеры представлена в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Техническая характеристика сушильной камеры 3AS-6x3A
|
Параметры |
Значения параметров |
|
|
1.Размеры сушильного пространства, м: длина ширина высота |
8,8 7,1 3,7 |
|
|
2.Количество штабелей, загружаемых в камеру,шт |
3 |
|
|
3.Габаритные размеры пакетов, мм: длина ширина высота |
8,8 1,5 3,525 |
|
|
4.Вместимость камеры, м3, для материала: - всего -ольха 22 мм -ольха75 мм -дуб 19 мм -дуб44 мм |
78477 7316 37219 10219 23651 |
|
|
5.Характеристика калорифера: тип количество, шт вид теплоносителя средний температурный напор,?С поверхность нагрева, м2 тепловая мощность, кВт |
КПБ-П №8. 14 Пар 50,83 22,4 546,82 |
|
|
6.Характеристика вентилятора: тип, номер количество, шт мощность привода, кВт частота вращения, мин-1 |
Осевые восьмилопастные реверсивные №9 7 3 1450 |
|
|
7.Габаритные размеры, м: длина ширина высота |
9,0 7,3 4,8 |
1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования
К вспомогательному оборудованию сушильного цеха относится автопогрузчик и траверсная тележка.
Дизельные автопогрузчики предназначены для выполнения большого спектра погрузо-разгрузочных операций с различными видами груза. Эксплуатироваться автопогрузчики могут как в складских помещениях, так и на прилегающих территориях склада. Компактные, погрузчики сочетают в себе надежность, удобство, долговечность вместе с тем они технически просты и не вызывают сложностей в процессе эксплуатации.
Погрузчики обладают высокой маневренностью при работе в вагонах и контейнерах.
Автопогрузчик может свободно перемещаться по территории цеха, перевозя штабеля от площадок в камеры и обратно. Т.к. автопогрузчики обладают высокой маневренностью, то хорошо работают в ограниченном пространстве. Максимальная высота подъема вил позволяет формировать штабели нужной высоты.
Таблица 1.2 - Техническая характеристика автопогрузчика
|
Автопогрузчики |
CPQD30 |
|
|
Основные характеристики |
Основные характеристики |
|
|
Грузоподъемность, т |
3,0 |
|
|
Максимальная высота подъема груза на вилах B, мм |
3000 (2500 - 7000) |
|
|
Общая ширина машины Q, мм |
1225 |
|
|
Длина машины до спинки вил L, мм |
2695 |
|
|
Высота по оградительной решетке водителя P, мм |
2090 |
|
|
Высота мачты (в сложенном состоянии) C, мм |
2070 |
|
|
Колесная база Z, мм |
1700 |
|
|
Дорожный просвет G, мм |
135 |
|
|
Угол наклона мачты |
6 / 12 |
|
|
Радиус поворота (внешний) W, мм |
2400 |
|
|
Длина вил J, мм |
1220 (1070 - 2500) |
|
|
Двигатель |
||
|
Модель двигателя |
Nissan H25 |
|
|
Мощность, л.с-об. мин. |
56 при 2300 об/мин |
|
|
Дополнительно |
||
|
Тип трансмиссии / гидроусилитель |
автомат / есть |
|
|
Вес, кг |
4350 |
Схема автопогрузчика представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Схема дизельного автопогрузчика HeliCPQD30
Платформа рельсовая большегрузная двигается по горизонтальной плоскости. Такое оборудование применяется для транспортировки, перемещения грузов внутри производственных цехов. Второе название такой платформы - тележка передаточная рельсовая. Это оборудование может стать полноценной заменой мостовому крану или применяться в сочетании с ним в качестве дополнительного оборудования. Большим преимуществом тележек передаточных рельсовых является их мобильность. Стандартная передаточная тележка может двигаться по рельсам не только внутри одного помещения, но и перемещаться между двумя помещениями. А также ее можно выкатывать на улицу, что существенно облегчает процесс переноса грузов в автотранспорт. Мостовой кран такой мобильности не имеет, его основой являются прикрепленные к потолку массивные направляющие, изменение длины которых - сложный и долгий процесс.
Таблица 1.3 - Техническая характеристика траверсной тележки
|
Техническая характеристика тележки |
||||
|
1. Размер рабочей платформы |
длина ширина |
мм мм |
4000 2500 |
|
|
2. Высота платформы от головки рельса |
мм |
470 |
||
|
3. Ширина колеи |
мм |
2300 |
||
|
4. Скорость перемещения тележки (регулируемая) |
м/мин |
3…30 |
||
|
5. Установленная мощность |
кВт |
До 7 |
Схема траверсной тележки представлена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 - Схема траверсной тележки ЭТ-20.
2. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки
2.1 Выбор режимов сушки
Пиломатериалы, подлежащие сушке, а также их основные параметры приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Параметры заданных пиломатериалов
|
Порода |
Размеры, мм |
Объем, м3/год |
Влажность, % |
||||
|
длина |
ширина |
толщина |
начальная |
конечная |
|||
|
Ольха |
4000 |
125 |
22 |
9380 |
75 |
12 |
|
|
Ольха |
3500 |
75 |
75 |
7370 |
75 |
12 |
|
|
Дуб |
4000 |
75 |
19 |
8040 |
50 |
12 |
|
|
Дуб |
2750 |
100 |
44 |
6700 |
50 |
12 |