3 Розрахунок матеріального балансу для цеху по вироб-ництва 140000м3 тришарові деревинно плит на рік

Розрахунок проводиться на 1т готових плит, а потім робиться перерахунок на 1мі. Визначається витрата деревини, смоли, отверджувача, добавок. Розрахунок проводиться, починаючи від готової продукції проти ходу технологічного процесу. При цьому одна за одною досліджуються всі стадії процесу, зазначені в технологічній схемі за принципом «прихід-витрата». Будь-яка стадія процесу повинна розглядатися наступним чином:

Д 2 С 2

Г 2 В 2

Д 1 З 1 Д 3 З 3

Г 1 У 1 Г 3 В 3

Д 4 З 4

Г 4 У 4

де Д 1 і Д 2, З 1 і С 2, Г 1 і Г 2, В 1 і В 2 - відповідно кількість деревини, смоли, гідрофобізатора, води, та ін, що надходить на цю стадію виробництва;

Д 3 і Д 4, С 3 і С 4, Г 3 та Г 4, В 3 і В 4 - відповідно кількість деревини, смоли, гідрофобізатора, води, та ін, яка йде з даної стадії виробництва.

Таблиця 1

Вихідні дані розміри плит, мм 3500x1750x19

щільність, кг / м 3 700

вологість готових плит,% 7,5

Зміст смоли,%:

зовнішні шари 6,35

внутрішній шар 4,15

Гідрофобна добавка (петролатум),% 1,5

Крім того, для розрахунку приймаються,%:

Вологість сировини 80

Вологість сухих деревних частинок зовнішніх шарів 5

Вологість сухих деревних частинок внутрішнього шару 2,5

концентрація смоли 38

концентрація каталізатора (водний розчин хлориду амонію) 20

співвідношення зовнішніх і внутрішнього шарів 30:70

Породний склад сировини,%:

хвойні 60

листяні 40

Основні втрати у виробництві,%:

шліфування 7,5

обрізки за форматом 3,0

сортування, сушіння і пневмотранспорт стружки для внутрішнього шару 5.0

сортування, сушіння і пневмотранспорт стружки для зовнішніх шарів 8,0

виготовлення стружки для внутрішнього шару 5,0

виготовлення стружки для зовнішніх шарів 6,0

Приготування і транспортування сполучного 1,5

Продуктивність цеху на рік 140000 м 3 плит:

140000 • 0,7 = 98000 т;

140000 / 0,019 = 7368421,05 м 2.

Продуктивність цеху в добу, плит:

140000/304 = 460,53 м 3;

98000/304 = 322,37 т;

7368421,05 / 304 = 24238,23 м 2.

Продуктивність заводу на годину, плит:

460,53 / 24 = 19,9 м 3;

322,37 / 24 = 13,43 т;

24238,23 / 24 = 1009,93 м 2.

3.1 Склад готової продукції

Визначаємо склад 1 т готових плит. Кількість вологи, що міститься в 1 т готових плит при вологості плити 7,5%:

кг.

Маса абсолютно сухої плити:

1000 - 75 = 925 кг.

Співвідношення зовнішніх і внутрішнього шарів у плиті 30:70. Зміст смоли у внутрішньому шарі 4,15%, у зовнішніх шарах 6,35%.

Маса абс. сухій частині внутрішнього шару плити:

кг.

Маса абс. сухої частини зовнішніх шарів плити:

кг.

Таблиця 2

Склад зовнішніх шарів плити в массних частках (М.Д.) Деревина абс.сухая Смола абс. суха Петролатум Разом

100 6,35 1,5 107,85

У зовнішніх шарах 1 т плити міститься:

абс. сухої деревини

кг;

абс. сухий смоли

кг;

петролатуму

кг;

води

80 • 0,30 = 24 кг.

Таблиця 3

Склад внутрішнього шару плити, М.Д. Деревина абс.сухая Смола абс. суха Петролатум Разом

100 4,15 1,5 105,65

У внутрішньому шарі 1т плити міститься:

абс. сухої деревини

кг;

абс. сухий смоли

кг; ·

петролатуму

кг;

води

80 • 0,70 = 56 кг.

Таблиця 4

Склад плити, що надходить на склад готової продукції, кг Деревина Смола Петролатум Вода

258 +613 = 871 16,4 +25,5 = 41,9 3,9 +9,2 = 13,1 80

3.2 Шліфування

Втрати при шліфуванні для плит товщиною 19 мм складають 7,5% (або 25% від зовнішнього шару).

Таблиця 5

Склад зовнішніх шарів плити перед шліфуванням, кг Деревина Смола Петролатум Вода

258 • 1,25 = 322,5 16,4 • 1,25 = 20,5 3,9 • 1,25 = 4,88 24,0 • 1,25 = 30,0

3.3 Обрізка за форматом

Втрати під час обрізання складають 3%.

Таблиця 6

Склад плити, що надходить на обрізку Зовнішній шар:

Деревина 258 • 1,03 = 265,74

Смола 20,5 • 1,03 = 21,12

Петролатум 4,88 • 1,03 = 5,03

Вода 30,0 • 1,03 = 30,90

Внутрішній шар:

Деревина 613 • 1,03 = 631,4

Смола 25,5 • 1,03 = 26,23

Петролатум 9,2 • 1,03 = 9,48

Вода 56 • 1,03 = 57,68

3.4 Пресування

Зовнішні шари плити

Таблиця 7

Склад сполучного (М.Д.) Абс. суха смола Абс. сухий затверджувач

100 1

Кількість затверджувача по відношенню до абс. сухий стружці при утриманні смоли в зовнішніх шарах 6,35% складе:

М.Д.

Кількість води з затверджувачем (концентрація 20%):

М.Д.

Для виробництва плит вибираємо смолу СФ-3024 концентрацією 38%. Кількість води зі смолою:

М.Д.

Таблиця 8

Склад обсмолені стружок для зовнішніх шарів плити перед пресуванням, М.Д.: Абс. суха деревина 100

Вода в деревині 5,0

Абс. суха смола 6,35

Абс. сухий затверджувач 0,06

Вода для розчинення смоли 10,36

Вода для розчинення затверджувача 0,24

Петролатум 1,5

У зовнішніх шарах міститься (таблиця 6), кг

Абс. Сухої деревини 265,74

Абс. Сухий смоли 21,12

Петролатум 5,03

Абс. Сухого затверджувача

Массне частка води в обсмолені деревних частинках становить:

5,0 + 10,36 + 0,24 = 15,6 М.Д.

Кількість води в обсмолені деревних частинках для зовнішніх шарів:

кг.

При використанні «парового удару» для інтенсифікації процесу пресування наноситься вода в кількості 100 г на 1м 2 поверхні плити. Площа 1т плит при товщині плити 20,5 мм (не шліфована) і щільності 700кг / м 2 становить:

м 2.

Кількість води, введеної для «парового удару» на 1т плит:

69,7 • 0,1 • 2 = 13,94 кг.

Кількість води в зовнішніх шарах до преса:

41,46 +13,94 = 55,4 кг.

Кількість води, видалити в пресі з зовнішніх шарів:

55,4 - 30,90 = 24,5 кг,

де 30,90 кг - кількість води в зовнішніх шарах плити, що надходить на обрізку (табл. 6).

Діаграма потоку матеріалів для зовнішніх шарів:

SHAPE \ * MERGEFORMAT

13,94 У

265,74 Д; 21,12 З ПРЕС 265,74 Д; 21,12 З

41,46 В; 5,03 П 30,90 В; 5,03 П

24,5 В

Внутрішній шар плити

Таблиця 9

Склад сполучного (М.Д.) Абс. суха смола Абс. сухий затверджувач

100 1

Кількість затверджувача по відношенню до абс. сухий стружці при утриманні смоли у внутрішньому шарі 4,15%:

М.Д.

Кількість води з затверджувачем (концентрація 20%):

М.Д.

Кількість води зі смолою (концентрація 38%):

М.Д.

Таблиця 10

Склад обсмолені стружок для внутрішнього шару плити перед пресуванням, М.Д.: Абс. суха деревина 100,0

Вода в деревині 2,5

Абс. суха смола 4,15

Абс. сухий затверджувач 0,042

Вода для розчинення смоли 6,77

Вода для розчинення затверджувача 0,17

Петролатум 1,5

У внутрішньому шарі міститься (таблиця 6), кг

Абс. Сухої деревини 631,4

Абс. Сухий смоли 26,23

Петролатум 9,48

Абс. Сухого затверджувача

Массне частка води в обсмолені деревних частинках становить:

2,5 + 6,77 + 0,17 = 9,44 м.д.

Кількість води в обсмолені деревних частинках для внутрішнього шару:

кг.

Кількість води, яка видаляється в пресі у внутрішньому шарі:

59,6 -57,68 = 1,92 кг,

де 57,68 - кількість води у внутрішньому шарі плити, що надходить на обрізку (табл. 6).

Діаграма потоку матеріалів для внутрішнього шару:

SHAPE \ * MERGEFORMAT

631,4 Д; 26,23 З ПРЕС 631,4 Д; 26,23 З

59,6 В; 9,48 П 57,68 В; 9,48 П

1,92 В

Загальна діаграма потоку матеріалів у пресі:

Таблиця 11

Склад плити, що надходить в прес, кг Абс. суха деревина 265,74 +631,4 = 897

Абс. суха смола 21,12 +26,23 = 47,35

Петролатум 5,03 +9,48 = 14,51

Вода в обсмолені деревних частинках 41,46 +59,6 = 101,06

Вода для «парового удару» 13,94

Всього в пресі видаляється води:

24,5 +1,92 = 26,42 кг;

SHAPE \ * MERGEFORMAT

13,94 У

897 Д; 47,35 З ПРЕС 897 Д; 47,35 З

101,06 В; 14,51 П 88,58 В; 14,51 П

26,42 У

3.5 Змішувач

Для зовнішніх шарів

У змішувач надходить зі сполучною води:

10,36 +0,24 = 10,6 М.Д.,

де 10,36 - кількість води з затверджувачем (концентрація 20%), а 0,24 - кіль-кість води зі смолою (концентрація 38%) в М.Д. або

кг,

де 21,12 - вміст смоли в деревині (кг), що поступає на стадію пресування (таблиця 8), а 6,35 - вміст смоли в зовнішніх шарах,% (табл. 1).

У змішувач надходить з деревними частинками води:

кг,

де 265,74 - утримання абс. сухої деревини в зовнішніх шарах (кг), а 5 - вологість сухих деревних частинок зовнішніх шарах (табл. 1)

21,12 С; 0,211 До 265,74 Д

ЗМІШУВАЧ

79,04 В; 5,03 П 13,29 У

265,74 Д

21,12 З

0,211 До

92,33 У

5,03 П

Для внутрішнього шару

У змішувач надходить зі сполучною води:

6,77 +0,17 = 6,94 м.д.

або

кг.

У змішувач надходить з деревними частинками води:

631,4 • 0,025 = 15,79 кг;

26,23 С; 0,26 До 631,4 Д

ЗМІШУВАЧ

43,86 В; 9,48 П 15,79 У

631,4 Д

26,23 З

0,26 До

9,48 П

59,65 У

де К - кількість каталізатора (затверджувача) (табл. 10).

Таблиця 12

Матеріальний баланс технологічного процесу отримання 1т деревно-стружкових плит Прихід Витрата

Найменування матеріальних потоків Кількість, т Найменування матеріальних потоків Кількостей, т

Абсолютно суха деревина 0,897 ДСП 1

Вода 0,152 Втрати при шліфуванні:

Петролатум 0,015 Вода 0,006

Смола СФ-3024 0,047 Петролатум 0,00098

Каталізатор (20%-й водний розчин NH 4 Cl) 0,000471 Смола СФ-3024 0,004

Вода для парового удару 0,014 Абсолютно суха деревина 0,065

Втрати під час обрізання 0,031

Вода, що видаляється при пресуванні 0,026

Всього 1,13 Всього 1,13