Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Выбор камеры

2. Технологический расчет

2.1 Определение режима сушки пиломатериалов

2.2 Определение продолжительности сушки в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе

2.3 Расчет производительности лесосушильных камер на материале заданной характеристики

2.4 Расчет необходимого количества камер в сушильном хозяйстве предприятия

3. Тепловой расчет

3.1 Выбор расчетного материала

3.2 Определение количества испаряемой из материала влаги

3.3 Выбор расчетных параметров сушильного агента и свежего воздуха.

3.4 Определение количества циркулирующего в камере сушильного агента

3.5 Определение параметров воздухообмена и расчет приточно-вытяжных каналов

3.6 Определение расхода тепла на сушку пиломатериалов

3.6.1 Расход тепла на прогрев древесины

3.6.2 Расход тепла на испарение влаги

3.6.3 Расход тепла на компенсацию тепловых потерь через ограждения камеры

2.6.4 Определение тепловой нагрузки для расчета калориферов и расхода теплоносителя на сушку

3.7 Подбор калориферов

4. Аэродинамический расчет камеры

4.1 Определение потерь напора в кольце циркуляции

4.2 Подбор вентилятора

5. Планировка лесосушильных цехов

6. Описание технологического процесса сушки пиломатериалов

Заключение

Список литературы

Введение

Сушка – важный этап подготовки дерева к работе. Сушильные камеры для пиломатериалов являются самым распространенным способом, которым сушат древесину.

Источники тепла – это пар из парового котла или газ. Значит, сушильные камеры по типу среды, можно поделить на паровоздушные и газовые. Оба эти типа камеры позволяют, чтобы в сушащемся материале протекали два процесса – влагообмен и влагоперенос. В каждой из камер устанавливается особый режим сушки, это зависит от того, какой цели нужно добиться. Мягкий режим высушит дерево так, что сохраняться все качества, прочность и цветовой оттенок, а при нормальном режиме – цвет станет немного темным. Форсированный режим сохранит прочность на изгибание пиломатериала, но древесина потемнеет, а также снизиться устойчивость на скол и раскол.

Целью данной работы является выполнение технологического, теплового и аэродинамического расчётов лесосушильной камеры

2. Выбор камеры

При разработке сушильного цеха, для сушки исходных пиломатериалов, используются сушильные камеры СПМ-1К.

Камеры предназначены для сушки пиломатериалов любых пород и сечений до требуемой конечной влажности. Сушильные камеры могут использовать традиционные энергоносители (технологический пар, горячая вода), или конвективно-лучистый принцип разогрева (тепловые лампы). Данные источники могут применяться как раздельно, так и совместно, учитывая фактор сезонности (зима, лето) и производственную целесообразность.

Сушильные камеры СПМ-1К могут размещаться либо в цехе (отапливаемом или неотапливаемом здании), либо на открытом воздухе.

Сушка осуществляется конвективным методом в паровоздушной среде с использованием мягкого и нормального режимов. В основу работы автоматики положен принцип саморегулирующейся системы. Использование этого принципа обеспечивает:

- высокую равномерность и эффективность сушки древесины;

- надежность;

- пожаробезопасность;

- простоту эксплуатации;

- экологическую чистоту процесса сушки.

В процессе сушки пиломатериалов образующийся пар не выбрасывается в атмосферу, а конденсируется на внутренней поверхности наружной обшивки, при этом осушенный теплый воздух возвращается обратно в камеру. Данный принцип позволил сократить энергозатраты на 30%.

При установке камеры в цеху за счет постоянной рекуперации тепла (отбора энергии у пара на наружной обшивке камеры) осуществляется обогрев помещения. В этом случае КПД камеры в зимний период составляет 93%.

Камера обеспечивает первую и вторую категорию сушки.

Затраты по электроэнергии на 1 куб. м. составляют 90 кВт - в летнее время, 150 кВт - в зимнее.

Источником нагрева сушильных камер СПМ-1К служит горячая вода.

Таблица 1

Характеристики камеры УНИВЕРСАЛ-СК14

Характеристика	Значене
Внутренние размеры камеры	9000х5980х5100 мм
Объем	33,3 м3
Масса	23400 кг

2. Технологический расчет

2.1 Определение режима сушки пиломатериалов

Категория режима сушки определяется исходя из возможностей проектируемой камеры, а именно максимально температуры в рабочем пространстве камеры. При этом

t₃ ≤t_max, (1)

где t₃ – температура III ступени режима сушки пиломатериалов, °С;

t_max– максимальная температура в рабочем пространстве камеры, °С.

Из таблицы рекомендуемых режимов низкотемпературного процесса сушки пиломатериалов хвойных пород:

Таблица 2

Режимы низкотемпературного процесса сушки пиломатериалов из древесины сосны, ели, пихты, кедра (ГОСТ 19773-84)

Средняя влажность древесины, %	Номер режима и параметры сушильного агента
	2
	t	Δt	φ
>35	73	5	0,80
35-25	77	9	0,66
<25	96	28	0,31

2.2 Определение продолжительности сушки в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе

Общая продолжительность сушки (включая длительность начального прогрева и влаготеплообработки), определяется по выражению:

τ_суш=τ_исхА_рА_цА_вА_кА_д, (2)

где τ_исх– исходная продолжительность сушки пиломатериалов заданной породы, толщины и ширины нормальным режимом в камерах с принудительной реверсивной циркуляцией средней интенсивности ( расчетная скорость воздуха 2м/с, ширина штабеля 1800 мм), от начальной влажности 50 % до конечной влажности 12%.

Величина τ_исх, ч, определяется по таблице исходной продолжительности сушки пиломатериалов камерах периодического действия при низкотемпературном процессе:

Таблица 3

Исходная продолжительность сушки пиломатериалов τ_исх в камерах периодического действия при низкотемпературном процессе.

Толщина п/м, мм	Ширина п/м, мм
	обрезные
Сосна
50	150

Коэффициент А_р учитывает жесткость применяемого режима сушки и составляет:

- для мягких режимов А_р = 1,7;

- для нормальных режимов А_р = 1,0.

Коэффициент А_ц учитывает характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере и может быть определен в зависимости от величины произведения τ_исх А_р и скорости циркуляции ω_ц,

τ_исх А_р=1,0·104=104 ч

Таблица 4

Значение коэффициента А_ц для камер с реверсивной циркуляцией

Произведение τисх Ар, ч	Скорость циркуляции, ωц
	2
104	0,81

Коэффициент А_в, зависящий от начальной W_н и конечной W_к влажности пиломатериалов.

Таблица 5

Значения коэффициента А_в

Начальная влажность, %	Конечная влажность, %
	12
50	0,89

Коэффициент А_к учитывающий длительность влаготеплообработки и кондиционирования древесины в камере, имеет следующие значения:

- для I категории качества сушки – 1,15;

- для II категории качества сушки – 1,1.

Коэффициент А_д = 1,0 для материалов, для заготовок он зависит от отношения длины материала к его толщине.

τ_суш=104·1,0·0,81·0,89 ·1,1·1,0= 79,69 3,32сут.