Технологический расчет (после реконструкции)Используемая сушильная камера в проекте реконструкции сушильного цеха – паровоздушная камера конвективного типа периодического действия с поперечной циркуляцией EISENMANN. Таблица 10 –Определение продолжительности сушки пиломатериалов.
Условный материал: сосна, сечением 50*150мм
τсуш. усл. =107,1*1,15*0,81*1=99,72ч =4,1 суток τоб.усл =4,1+0,1=4,2 суток 1)Сосна, сечением 75*125мм. τоб.ф =9,06+0,1=9,16суток Кτ=9,16/4,2=2,18 2)Сосна, сечением 50*150мм τоб.ф =3,33+0,1=3,43 суток Кτ=3,43/4,2=0,82 3)Пихта, сечением 60*150мм τоб.ф =4,34+0,1=4,44 суток Кτ=4,44/4,2=1,06 4)Ель, сечением 60*125мм τоб.ф =4,09+0,1=4,19 суток Кτ=4,19/4,2=1 Для условного материала: У0=0,44*(15-12)=1,32% βусл=50/25+50*0,9*0,85*(100-1,32)/100=0,503 1)Сосна, сечение 75*125мм. У0=0,44*(15-8)=3,08% βусл=75/25+75*0,9*1*(100-3,08)/100=0,654 Ке=0,503/0,654=0,769 2)Сосна, сечением 50*150мм. У0=0,44*(15-8)=3,08% βусл=50/25+50*0,9*1*(100-3,08)/100=0,582 Ке=0,503/0,582=0,864 3)Пихта, сечением 60*150мм. У0=0,39*(15-8)=2,73% βусл=60/25+60*0,9*1*(100-2,73)/100=0,618 Ке=0,503/0,618=0,814 4)Ель, сечением 60*125мм У0=0,43*(15-8)=3,01% βусл=60/25+60*0,9*1*(100-3,01)/100=0,616 Ке=0,503/0,616=0,817 1)Сосна, сечением 75*125мм. К=2,18*0,769=1,68 У=9200*1,68=15456 м3усл 2)Сосна, сечением 50*150мм К=0,82*0,864=0,71 У=7000*0,71=4970 м3усл 3)Пихта, сечением 60х150мм. К=1,06*0,814=0,86 У=5800*0,86=4988м3усл 4)Ель, сечением 60*125мм. К=1*0,817=0,817 У=8000*0,817=6536 м3усл Все полученные данные сводятся в таблицу 12.
Таблица 11- Пересчет объема фактических пиломатериалов в объем условного материала
3.4.1 Определение производительности камер в условном материале
Годовая производительность камеры в условном материале определяется по формуле (10), Емкость камеры в условном материале находится по формуле (11). Габаритный объем штабелей Г=4*6,5*1,7*2,5*3=331,5м3 Еусл=331,5*0,75=248,62м3усл nусл =335/τоб.усл.=335/4,2=79,76 об/год Пу =248,62*79,76=19830,33м3усл/год
3.4.2 Определение необходимого количества камер
Необходимое количество камер определяется по формуле (13). nкам =54832/19830,33=2,765 Принимается 3 камер Сушильные камеры модели EISENMANN занимаются производственную площадь S=14,2*5,0=71м2, что на 7,09м2 меньше чем площадь камеры типа ВК-4 (S=13,7*5,7=78,09 м2).
4.Описание технологического процесса сушки пиломатериалов 4.1Формирование штабеля
Поступающие на предприятия пиломатериалы, подлежат сушке, форми-руются на производственном складе в штабеля, которые, в свою очередь укла-дываются на подштабельное основание для образования достаточного пространства для правильной циркуляции воздуха. Конструкция подштабельного фундамента состоит из отдельных опор, на которые устанавливаются брусья, служащие основанием для первого ряда досок. Опоры могут быть изготовлены из бетона или дерева; бывают стации-онарным или переносными. Штабеля образуются из досок на прокладках – продольные ряды досок чередуются с поперечными рядами прокладок. Существуют два метода формирования штабелей –цельный и пакетный. Формирование цельного штабеля осуществляется вручную или с помощью подъемных механизмов. Пакетный штабель формируют с помощью пакетоформирующей машины ПФМ -10 из пакетов одинаковой высоты, не более 12м, ширина пакета не должна превышать 6,5-7м. Штабель формируется из пиломатериалов одной породы и толщины. В сушильный пакт пиломатериалы хвойных пород укладывается со шпациями на прокладках, толщиной 22-25мм, шириной 1200мм. Шпации – это расстояние между двумя боковыми кромками пилома-териалов, находящихся в одном ряду. Штабеля должны располагаться на расстоянии друг от друга для свобо-дного доступа воздуха. Расположенные в два ряда цифрами 8-10 штабелей объединяются в группы ограниченные продольными и поперечными улицами. Для защиты от осадков штабеля накрываются односкатной крышей. Размеры штабеля определяются в соответствии с размерами камеры. Сформи-рованный штабель по наклонным транспортерам подается в лифт –подъемник, представляющий собой подъемную платформу. Далее, с помощью траверсной тележки штабеля попадают в сушильный цех и загружаются в камеры для сушки.
4.2Сушка
Вода в древесине может находится в порах и капиллярах, образованных клетками и в микрокапиллярах стенок клеток. Вода в порах называется сво-бодной, в полостях клеток – связанной или гигроскопической. Сушка древесины представляет собой сложный процесс, в котором проис-ходят следующие физические явления: · перемещение влаги от агента сушки к материалу – теплообмен; · перемещение тепла внутри материала – теплопроводность; · испарение влаги с поверхности древесины – влагообмен; · перемещение влаги внутри материала – влагоперенос; · усушка древесины (изменение линейных размеров). Перемещение влаги в древесине происходит за счет градиента перепада давления, градиента влажности и градиента температуры. Градиент перепада давления характеризуется возникновением и поддерживанием длительного времени избыточного давления, превышающее атмосферное. Движение влаги под действием градиента влажности объясняется тем, что в твердых телах влага перемещается в направлении пониженной влажности. При данной влажности, но разных температурах в древесине происходит пе-ремещение влаги, направленное в сторону пониженной температуры, что вызывает увеличение влажности в области пониженной температуры и умень-шение ее в области пониженной температуры. Возникает градиент влажности. Испарение влаги начинается с поверхностных слоев древесины. Влажность поверхностных слоев, вследствие влагообмена материала с окружающей средой, сразу понижается. Возникает перепад влажности, т.е. причина для перемещения влаги из центра к поверхности материала, что вызывает снижения влажности сортимента. В период начального прогрева влажность существенно не меняется, т.к. потоку влаги под действием градиента влажности препятствует поток влаги под действием градиента температуры. Температура поверхности бывает повышается. В период сушки идет процесс удаления влаги за счет градиента влажности – влажность постепенно достигает заданной конечной влажности. 4.3 Выгрузка высушенного материала
После сушки штабеля выгружаются и на траверсных тележках попадают в буферных складах для стабилизации влажности и давления, а также временного хранения. Окончательная обработка после сушки включает в себя браковку, торцовку, маркировку, сортировку по сортам и размерам доски укладываются в плотные пакеты с обвязкой металлической лентой. Далее высушенный пиломатериал поступает в производство.
4.4 Площадь цеха
Площадь, занятую оборудованием и рабочими местами, подсчитывают по таблице 12 с примером заполнения. Таблица 12 Расчет площади установленного оборудования и рабочих мест Fр.м. по цеху____________________________ наименование цеха
5.2 Площадь межоперационной выдержки Fм.в. определяется по формуле: Fм.в. = Q/h*bскл,
где Q – количество материала, подлежащего выдержке, м3; h – высота укладки стопы (h =1,5 м); bскл. – коэффициент заполнения места выдержки принимается 0,7-0,8.
Количество материала, подлежащего выдержке, определяется по формуле Q = V*Nчас*n, Q = 4,487*24=107,692
где V – объем деталей на изделие, м3; Nчас – количество изделий, отделываемых в час; n – время выдержки щитов для остывания перед шлифованием, полированием в час, берется по технологическому процессу или режиму. Количество изделий, отделываемых в час, определяется по формуле: Nчас = Пгод/260*3*8, Nчас = 28000/260*3*8=4,487
где Пгод - годовая программа выпуска. Расчет площади для выдержки лакокрасочных покрытий сушильных камер выполняется по формуле Fм.в. = N*f*t /n*bскл, Fм.в. = 107,692/1,5*0,8=89,74 м2 Fпр =0,4*(300+89,74)=155,89 м2 Fпп. = Fрм. + Fм.в. + Fпр.скл. + Fпр Fпп. = 300+89+77 =466 м2 Fобщ = Fпп.+ Fб.всп. Fб всп. = 0,2*466 =93,2 Fобщ. =466+93,2=559,2м2 Площадь цеха:В=24;L=36 (24х36)
Конструкторская часть
В данном проекте реконструкции сушильного цеха ТОО «Реиз Group» предлагает установить современные сушильные камеры немецкой фирмы EISENMANN. Одним из преимуществ предлагаемых камер является их комплектация системной автоматического управления процессом сушки. С помощью системы автоматического регулирования МК-200 существует возможность регулировать температуру воздуха в камере, влажность и продолжительные степеней сушки при заданных значениях температуры и влажности воздуха в камере. Это позволяет технологу-оператору запрограммировать весь цикл сушки с условиями перехода с одной ступени на другую. Система МК-200 обеспечивает: · Поддержание заданных значений температуры и влажности воздуха в камере с точностью ±1ºС в течении заданного времени; · Переход к следующей степени сушки в соответствии с заданными условиями; · Окончание процесса сушки в соответствии с заданными условиями. Основные паромеры режима сушки (температура и относительная влажность воздуха в камере) измеряется электронными психрометрами. Измерение осуществляется с точностью до ±1ºС. Регистрируемые показания термометров выводятся в электронном виде на пульт управления камер в комнате оператора.
5 Строительная часть
Производственная база предприятия состоит из двух основных производственных цехов. К ним относится лесобиржа, предназначенная для приемки, складирования и хранения лесоматериала, раскройно- заготовительный цех и столярный цех. ТОО «Реиз Group» занимается изготовлением столярных изделий (окон, дверей), а также мебели бытового назначения на оборудовании итальянского, немецкого, а также отечественного производства. Контроль качества работ на предприятии осуществляет непосредственно изготовитель данной продукции в соответствии с НДТ, образцами изделий и требованиями Заказчика. Контроль технологических процессов осуществляется контрольно-измерительным инструментом, приборами, которые проходят проверку в КазЦСМ и образцами. ТОО «Реиз Group» применяет в работе НТД на всю выпускаемую продукцию.
5.1 Описание конструкции здания цеха. Здание цеха по конструктивной по конструктивной схеме относится к каркасному типу. Размеры цеха 24*36 метров. Цех двухпролетный, по пожа-роопасности относится к категории В. По правилам устройства энергоустановок-классу П-2; по степени огнестойкости здания – ко 2 степени. Несущие элементы здания: фундамент, каркас, фермы.Фундамент изготовлен из бетона марки М 200. Вертикальные и горизонтальные нагрузки падают на каркас здания. Основной несущей конструкцией покрытия является ферма. Ферма устанавливается на каркас. Длина фермы 12000 мм. На ферму уложены плиты, перекрытия и скреплены путем сварки стальных закладных деталей. Плиты перекрытия – ребристые железо – бетонные плиты размером 5970 х 1500 х 200. Кровля выполнена из: ребристых плит 300 мм, 1 слой рубероида, стекловата 80 мм, цементно-песочная стяжка 20 мм, 3 слоя рубероида, защитный слой из гравия 10 мм. Ограждающие элементы здания: наружные и внутренние стены, оконные и дверные проемы. Стены из ж/битона, кирпича, толщиной 200 мм. Основные проемы размером 3000х3000 мм. Пол цеха состоит из: Грунта,2 слоя рубероида, подстилающий слой- бетон М150 толщина 80 мм, цементно-песочное покрытие на основе ПВА. В цехе на 2-м этаже располагается следующие вспомогательные помещения: Администрация инструментальная, клееприготовительная, комната автома-тического пожаротушения и санитарно-бытовые помещения.
5.2 Водоотвод
Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемных воронок, уста-навливаемых в ендовах, и сети труб, расположенных внутри здания, отводя-щих атмосферную воду в ливневую канализацию. Водоприемные воронки внутренних водостоков сделаны из чугуна. Воронка состоит из трех основных частей: патрубка, входящего в верхний конец стояка из заданного частей: патрубка, входящего в верхний конец стояка из заделанного в конструкцию покрытия, корпуса с отверстием для приема стекающей с кровли воды и кры-ши. Каждая ворона присоединяется к трубе диаметром 100мм. В местах установки воронки в покрытии предусмотрены отверстия разме-ром 400х400мм, в которые вставляют чашеобразный чугунный поддон с отве-рстием для пропуска патрубка воронки. При установки патрубка в поддон участки между его стенками и воронкой патрубка заливают расплавленной битумной мастикой. Корпус воронки устанавливают патрубок поверх кровли и в нижней части также заливают битумом.
5.3 Теплотехнический расчет ограждающих помещений Стенами- называют конструктивные элементы здания, служащие для отделения помещения от внешнего или внутреннего пространства. Стены должны быть: · прочными; · устойчивыми; · обладать удерживанием тепла и звукоизолирующими свойствами; · долговечными; · огнестойкими; · экономичными. По виду применяемых материалов их делят на: · деревянные: · каменные (кирпичные, бетонные, железобетонные, шлакобетонные и т.д.) Толщина стен определяется в зависимости от климатического района расположения здания. Технологический расчет сводится к определению 3-х основных величин: а) требуемого сопротивления стены теплопередачи: Rтр,м2ºК/Вт б) фактического сопротивления стены теплопередачи: Rтр,м2ºК/Вт в) толщина стены, м Требуемое сопротивление теплопередачи определяется по формуле:
Rтр =(n*(tвн-tнв))/(Δt*αв), (88) где n- коэффициент зависящий от положения наружной стены к наружному воздуха равный 1; tвн- расчетная температура воздуха внутри помещения в ºК (для производственных помещений 16-18ºС); tвн- расчетная зимняя температурный наружного воздуха в ºК, принимается по СНиП 2.01.01-82; tнв – нормируемый температурный перепад между температурной внутренней поверхности стены и воздуха в помещении. Для производственных и вспомогательных здании 8-10 ºК, для бытовых помещений 7 ºК, αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены (Вт/м2 ºК) по СНиП 11-3-89. αв=7,5*1,163=8,72 Вт/м2 ºК Rтр =(1*(17+273)-(-22+273))/(8-8,72)=0,0210м2ºК/Вт
б) определяем фактическое сопротивление теплопередачи: δср=510мм δ1= δ3=10мм – толщина штукатурка δ2=21-(10+10)=190мм Rф =1/αн+1/αв+δ1/α1+δ2/α2+δ3/α3, (89) где αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены равный 20*1,163 Вт/м2 ºК по СНиП 11-3-89; δ1, δ2, δ3 – толщина слоев стен, м; α1,α2,α3- коэффициент теплопроводности материала стен, Вт/м2 ºК. Rф=1/23,26+1/8,72+0,01/0,7+0,49/0,7+0,01/0,7=0,88 м2 ºК/м2 в) для дальнейших расчетов определения толщины стены необходимо соблюдать условии; Rф> Rтр, 0,88>0,559 Толщина стены (м) определяется по формуле (91). δр =[Rтр-(1/αн+1/αв)]*λ, (90) δр =[0,559-(1/8,72+1/23,26)]*0,7=0,45м Определяем степень ее массивности по характеристике тепловой инерции Д: Д=R*S (91) Где R - термическое сопротивление материала стены, R= δпр/λ, (3,5) R0,51/0,7=0,72 Где S – коэффициент теплоусвоения материала стены Вт/м2 ºК. Д =0,72*9,14=6,66 Ограждающие конструкция считается мягкой при Д<4; средней массивности при Д>7; массивными Д>7. По расчету ограждающая конструкция средней массивности т.к.: 4<6,66<7.
|
