Курсовая работа (т): Разработка проекта лесосушильного участка на базе сушильных камер CM 3000 90

Разработка проекта лесосушильного участка на базе сушильных камер CM 3000 90

Реферат

ПИЛОМАТЕРИАЛ, СУШКА, СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА, РЕЖИМ, КАЛОРИФЕР, ТЕХНОЛОГИЯ, ПЛАН УЧАСКА

Целью курсового проекта является разработка проекта лесосушильного участка на базе сушильных камер CM 3000 90.

Изучено и описано устройство сушильной камеры CM 3000 90. Обоснованы и выбраны режимы сушки, начального прогрева и влаготеплообработки пиломатериалов из древесины сосны. Выполнен технологический расчет. Установлено, что для выполнения программы необходимо 5 камер. Произведен расчет и выбор вспомогательного оборудования. На основании теплового расчета определена потребность сушильного цеха в паре. Для установки в камерах приняты калориферы КП4-СК № 8. Разработаны план цеха и технологический процесс сушки пиломатериалов.

Содержание

Введение

. Устройство и принцип действия оборудования

.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры

.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования

. Выбор и обоснование режима сушки и влаготеплообработки

.1 Выбор режимов сушки

.2 Выбор режимов НП и ВТО

. Технологический расчет

.1 Расчет продолжительности цикла сушки

.2 Расчет количества сушильных камер

.3 Расчет вспомогательного оборудования

.4 Разработка плана сушильного цеха

. Тепловой расчет

.1 Определение массы испаряемой влаги

.2 Определение параметров агента сушки

.3 Определение расхода теплоты на сушку

.3.1 Расход теплоты на начальный прогрев

.3.2 Расход теплоты на испарение влаги

.3.3 Тепловые потери через ограждения

.3.4 Суммарный расход теплоты

.4 Определение расхода теплоносителя

.5 Расчет калориферов

.5.1 Характеристика калориферов

.5.2 Выбор места установки и компоновка калорифера

.5.3 Расчет тепловой мощности калориферов

. Разработка технологического процесса

.1 План сушильного цеха

.2 Организация технологического процесса

.3 Контроль технологического процесса

Заключение

Список использованных источников

Введение

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

Процессы гидротермической обработки базируются на физических явлениях переноса, и в частности, на явлениях тепло- и массообмена материала с окружающей средой. По своим особенностям и назначению они разделяются на три группы:

1)   процессы тепловой обработки, связанные с нагреванием древесины и поддержанием ее температуры в течении определенного времени на заданном уровне;

2)      процессы сушки, связанные со снижением влажности древесины;

)        процессы пропитки, связанные с введением в древесину веществ, изменяющих ее свойства.

Сушкой называется процесс удаления из материала влаги путем ее испарения или выпаривания. Технологические цели сушки определяются изменениями физических и эксплуатационных свойств древесины при изменении ее 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 ее 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 проекта лесосушильного цеха на базе сушильных камер CM 3000 90.

Основными решаемыми задачами проекта являются:

1)   определение продолжительности сушки;

2)      определение вместимости сушильной камеры и ее производительности;

)        определение количества камер, необходимых для проведения сушки;

)        выбор калориферов;

)        разработка технологического процесса.

1. Устройство и принцип действия оборудования

.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры

Лесосушильная установка CM 3000 90 предназначена для сушки пиломатериалов хвойных и лиственных пород различной толщины до эксплуатационной и транспортной влажности. Полезный объем загрузки пиломатериала 90 м3.

Установка имеет модульно-блочную конструкцию. Её основу образует каркас из алюминиевого профиля коробчатого сечения. На каркасе монтируется ограждающие конструкции: стены, потолочные перекрытия и ворота, которые собираются из многослойных панелей КОАТ. Наружные и внутренние листы стеновых панелей выполнены из гофрированного алюминия толщиной 0,6 мм, сплав EN AW 3105 с добавлением титана. Использование этих материалов гарантирует долгий срок службы даже в контакте с агрессивной средой. Утеплитель - стекловолокно, обработанное специальным связующим составом на основе термореактивных смол. Базовая толщина 100 мм. Удельный вес 30 кг/м3. Коэффициент теплопередачи утеплителя составляет 0,34 ккал/м2ч°C. Панели могут поставляться заказчику в разобранном виде, что дает ощутимую экономию на транспортных расходах. В этом случае для заполнения панелей используют местный теплоизоляционный материал. Конструкция ограждений обеспечивает надежную теплоизоляцию и герметизацию внутреннего пространства установки. В одной из боковых стен предусмотрен проём, предназначенный для загрузки и выгрузки пиломатериалов. В рабочем состоянии проём перекрывают ворота, имеющие сдвижную щитовую конструкцию. Они состоят из каркаса, изготовленного из фасонного алюминиевого профиля и створок, способных перемещаться по монорельсам из оцинкованной стали. Габаритные размеры сушильной установки: длина - 9,7; ширина 8,9 м; высота 5,0м. Размеры сушильного пространства: длина - 9,48м, ширина - 8,52 м, высота - 3,8 м.

Штабеля - пакетные, располагаются внутри установки в два ряда. Размеры пакетов: высота - 1,1м, ширина 1,2 м, длина 4,5. Размеры штабелей: высота - 3,6м, ширина - 1,2м, длина - 4,5 м. Между боковыми стенами камеры и штабелями предусмотрены циркуляционные каналы шириной 1100 мм.

Сушильная установка имеет поперечно-вертикальную циркуляцию сушильного агента. Внутри камеры крепится горизонтальный экран, который отделяет циркуляционный канал от сушильного пространства. Высота верхнего канала 1100 мм. Внутри него установлены осевые восьмилопастные реверсивные вентиляторы № 8 в количестве 6 шт. Вентиляторы имеют индивидуальные приводы мощностью 3.0 кВт.

В качестве теплового оборудования применены паровые калориферы модели КП4-СК. Они расположены в промежутке между горизонтальным экраном и боковой стенкой установки. Количество калориферов - 12 шт., суммарная поверхность нагрева - 702 м². Теплоносителем является пар, имеющий давление 0,30 МПа, tн = 133,54 ◦C.

Для поддержания в сушильном пространстве заданной относительной влажности агента сушки, а также для проведения влаготеплообработки высушиваемого материала в боковом циркуляционном канале под калориферами смонтирована увлажнительная труба из нержавеющей стали, оснащенная соплами с форсунками.

Удаление влаги, испаряемой из пиломатериалов, а также поступление свежего атмосферного воздуха происходит через приточно-вытяжные трубы, вмонтированные в потолочное перекрытие. Количество труб - 2 шт. Для регулирования интенсивности воздухообмена они имеют заслонки с автоматическим управлением для открывания и закрывания.

Лесосушильная установка оснащена системой автоматического контроля и регистрации основных технологических параметров, дистанционного автоматического управления процессов сушки. Управление осуществляется путём регулирования подачи теплоносителя в калориферы, частоты вращения вентиляторов, положения поворотных заслонок приточно-вытяжных труб.

Техническая характеристика камеры CM 3000 90приведена в таблице 1.1

Таблица 1.1 Техническая характеристика сушильной камеры CM 3000 90

.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования

В качестве вспомогательного оборудования в данном сушильном цехе применяется автопогрузчик.

Погрузчик - погрузочная, самоходная машина, предназначенная для выполнения операций захвата, подъема, транспортирования и укладки грузов в транспортные средства, штабели или отвалы.

Погрузчики периодического действия производят захват, транспортирование и выдачу груза поочередно; непрерывного действия - непрерывно. Оборудование погрузчика монтируют на специально конструируемых шасси или используют шасси тракторов, колесных тягачей, автомобилей.

Наиболее распространенные погрузчики периодического действия - электро- и автопогрузчики. В нашем цехе имеется автопогрузчик Nissan VF05H60U. Техническая характеристика автопогрузчика дана в таблице 1.2, а внешний вид на рисунке 1.1.

Таблица 1.2-Техническая характеристика автопогрузчика Nissan VF05H60U

Рисунок 1.1 - Автопогрузчик Nissan VF05H60U.

2. Выбор и обоснование режима сушки и влаготеплообработки

.1 Выбор режимов сушки

Информация о размерах, влажности, объеме и назначении пиломатериалов представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Спецификация пиломатериалов

Заданные пиломатериалы будут использованы в производстве деревянных клееных несущих конструкций. В соответствии с рекомендациями [3] с. 197 принимаем I категорию качества сушки - сушку до эксплуатационной влажности, обеспечивающую особо точную механическую обработку деталей и узлов квалифицированных изделий.

В сушильной камере в качестве теплоносителя используется пар давлением 0,30 МПа, t = 133,54 ◦C . Это исключает возможность применения высокотемпературных режимов сушки. Кроме того, последующее использование пиломатериалов в качестве деревянных клееных несущих конструкций диктует необходимость полного сохранения прочностных свойств древесины. Поэтому для пиломатериала сосны принимаем решение использовать мягкие режимы сушки.

На основании таблиц 7 [2] стр. 217 находим режимы сушки для пиломатериалов из сосны.

Для сушки пиломатериалов из древесины сосны толщиной S1=19 мм рекомендован режим 1-М, толщиной S2=25мм рекомендован режим 2-М, толщиной S3=32 мм рекомендован режим 3-М, толщиной S4=50 мм рекомендован режим 5-М.

Данные по режимам сушки пиломатериалов оформляем в виде таблицы 2.2

Таблица 2.2 - Режимы сушки

Для выбранных режимов определим параметры сушильного агента по всем ступеням сушки и занесем их в табл. 2.3

Таблица 2.3 - Параметры сушильного агента