Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО Уральский государственный лесотехнический университет

Кафедра инновационных технологий и обработки древесины

Курсовой проект по сушке древесины.

Тема курсового проекта: Проект сушильного участка .

Выполнил студент ЗФ

Мирошкин В.В

Специальность 35.03.02

Шифр 40204

Курс 3

Преподаватель Кузнецова О.В.

Екатеринбург, 2017

Оглавление

Введение 3

1. Устройство и принцип действия оборудования 4

1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры 4

2. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки 12

2.1 Выбор режимов сушки 12

2.2 Выбор режимов начального прогрева и влаготеплообработки 13

3. Технологический расчет 15

3.1 Расчёт продолжительности цикла сушки. Технологический расчет 15

4. Тепловой расчёт 19

4.1 Определение массы испаряемой влаги 19

4.2.Выбор расчетного параметра сушильного агента и свежего воздуха. 20

4.3.Определение количества циркулирующего в камере сушильного агента. 22

4.4.Определение параметров воздухообмена и расчет приточно-вытяжных каналов. 24

4.5.Определение расхода тепла на сушку пиломатериалов. 25

4.6.Расход тепла на испарение влаги. 27

4.7.Расход тепла на компенсацию тепловых потерь через ограждения камеры. 27

4.8.Определение тепловой нагрузки для расчета калориферов и расхода теплоносителя на сушку. 29

4.9. Подбор калориферов. 29

5.Аэродинамический расчет камеры. 31

5.1 Подбор вентилятора 36

6. Планировка лесосушильных цехов 38

7. Описание технологического процесса сушки пиломатериалов 41

Литература 43

Введение

Сушка – обязательная часть технологического процесса выработки пиломатериалов. Непросушенные пиломатериалы не могут считаться готовой продукцией, подлежащей реализации, а технологический процесс их изготовления законченным. Влажные пиломатериалы подвержены грибковым заболеваниям и непригодны для дальнейшей механической обработки и производства из них готовых изделий.

В настоящее время увеличение объёмов камерной сушки пиломатериалов происходит за счёт разработки, организации серийного производства и строительства новых лесосушильных камер, модернизации действующих устаревших конструкций и интенсификации работы камер, а также за счёт упорядочения технологической дисциплины в лесосушильных цехах и реализации мероприятий по улучшению качества сушки. Большое влияние на увеличение мощности камерной сушки пиломатериалов оказывает строительство новых камер непрерывного действия как отечественных, так и импортных.

Современные лесосушильные камеры – сложный комплекс оборудования, требующий квалифицированного обслуживания.

1. Устройство и принцип действия оборудования

1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры

сушильный цех камера

Сушка пиломатериалов в лесосушильных камерах СПЛК-2 предусматривается в паровоздушной среде с применением нормальных или форсированных режимов при температуре агента сушки до 108 °С. Технические решения, заложенные в проекте камеры, и применяемые режимы обеспечивают высушивание пиломатериалов по I и II категориям качества сушки.

Типовым проектом предусматривается строительство и размещение лесосушильных камер СПЛК-2 внутри отапливаемого производственного помещения или как отдельно стоящее сооружение.

Стационарная лесосушильная камера представляет собой строительную коробку, выполненную из кирпича и железобетона. По длине она разделена металлической перегородкой на две части: сушильное пространство и вентиляторное помещение. В сушильном пространстве размещены высушиваемый пиломатериал, тепловое оборудование, направляющие экраны и оборотные блоки. Объем сушильного пространства рассчитан на два штабеля, которые загружаются и выгружаются по рельсовым путям, расположенным параллельно. В вентиляторном помещении размещены вентиляторная установка, устройство для установки датчиков, приточно-вытяжные, увлажнительные, паровые и конденсатные трубы. Для обеспечения доступа в вентиляторное помещение в металлической перегородке установлены две дверцы.

Для создания мощной циркуляции агента сушки по высушиваемому пиломатериалу в торцовой части камеры по ее оси на удлиненных поперечных валах установлены два осевых реверсивных вентилятора ЦАГИ серии У-12 № 12,5. Они расположены друг над другом, заполняя внутренний габаритный размер по высоте. Для привода вентиляторов использованы трехскоростные электродвигатели. С помощью которых можно изменять объем циркулирующего агента сушки на различных этапах. Удачно выбранные месторасположение и конструкция привода вентиляторов позволяют устанавливать лесосушильные камеры в едином блоке без разрывов между ними.

Конструкция вентиляторов, дающая возможность изменять попеременно направление воздушного потока, и их компоновка внутри камеры гарантируют равномерное распределение агента сушки по ширине и высоте штабелей.

Равномерное распределение агента сушки по длине штабелей обеспечивается за счет циркуляционных каналов переменного сечения и направляющих экранов, установленных в начале этих каналов. Переменное сечение циркуляционных каналов образовано продольными кирпичными стенами определенной конфигурации.

Для обеспечения в камере необходимых температурно-влажностных параметров агента сушки в сушильном пространстве устанавливается калорифер с увлажнительной системой. Он состоит из трех рядов чугунных двухметровых ребристых труб, установленных вертикально. Два ряда труб расположены вдоль продольных стен сушильной камеры, а третий — в промежутке между штабелями. Подача пара в калорифер и возврат конденсата осуществляются через раздаточную паровую гребенку и конденсатную систему, установленные на торцовой стене и на полу со стороны коридора управления. Увлажнительная система состоит из двух пар перфорируемых труб, размещенных вертикально на вводах в главные нагнетательные каналы. Пар в увлажнительные трубы подается через раздаточную паровую гребенку.

Для минимальной утечки агента сушки через торцы сушильных штабелей и под штабелями использованы стационарные металлические и бетонные экраны, а высота основных циркуляционных каналов перед штабелями принята на отметке 300 мм. Для полной ликвидации утечки агента сушки через зазор, образующийся между потолочным перекрытием и верхом штабелей в период их усадки, установлены поворотные шторки с устройством для их управления. Перед загрузкой и выгрузкой штабелей шторка поднимается к потолочному перекрытию с помощью тросика и блочной системы. После установки штабелей ручка тросика, снимается с фиксаторного штырька, а шторка ложится наверх штабелей и под действием собственного веса перекрывает сечение по всей длине камеры между потолочным перекрытием и верхом штабелей. Для герметизации дверных проемов применены металлические автоклавные одностворчатые двери и откидные участки рельсов.

В типовой лесосушильной камере предусмотрено автоматическое регулирование параметров сушильного агента (температуры и психрометрической разности) с помощью многоканальной регулирующей установки А306-14. Многоканальная установка A3 06-14 обеспечивает автоматическое регулирование четырех лесосушильных камер. Автоматическое управление вентиляторами происходит со специального щита с помощью прибора КЭП-12.

Типовая лесосушильная камера СПЛК-2 отвечает современным требованиям к лесосушильной технике и обладает следующими преимуществами:

-хорошей аэродинамической схемой, которая обеспечивает равномерное распределение агента сушки по объему штабелей;

-возможностью максимально использовать производительность вентиляторной установки и предотвращать пересушку досок торцовой части штабелей путем установки направляющих экранов по их периметру;

-возможностью изменять объем циркулирующего агента сушки и устанавливать оптимальные скорости воздуха по высушиваемому пиломатериалу от 1,5 до 3 м/с;

-возможностью вписываться в соответствующие сетки строительных колонн без разрывов между камерами;

-теплоизолированными и герметизированными ограждающими конструкциями;

-наименьшими эксплуатационными затратами на электроэнергию благодаря применению многоскоростных электродвигателей и экранизации штабелей

Таблица 1.1 Технические показатели камеры СПЛК - 2

Показатели	Значения
1. Число штабелей	2
2. Вместимость камеры м условных	28,8
пиломатериалов
3. Годовая производительность тыс. м
при режиме:
нормальном	2,85
форсированном	3,75
4. Побудитель циркуляции агента
сушки (осевой реверсивный	№ 12,5
вентилятор)
5. Число вентиляторов	2
6. Установленная мощность кВт	21; 16,6; 14,2;
7. Скорость циркуляции агента сушки	1,5-3
через штабель м/с
8. Удельный расход электроэнергии
кВт х ч/м3 при режиме:
нормальном	16,6
форсированном	14,7
9. Вид теплового оборудования	Чугунные ребристые трубы 1 = 2
10. Удельный расход теплоты кг/ч при
режиме:
нормальном	300
форсированном	360
11. Габаритные размеры сушилки, м	9,82 х 6,5 х 4,46

1.2 Устройство и принцип действия вспомогательного оборудования

Рис. 1.1 Траверсная тележка ЭТ2-6,5

1 - контроллеры; 2 - лебедка; 3 - привод лебедки; 4 - привод механизма перемещения; 5 вал механизма перемещения; 6 — блоки; 7 — платформа; 8 — рельсы; 9 — кабель питания

Рис. 1 2. Схема лифта Л-6,5-15

1 - платформа; 2 - стойка подъемного винта; 3 - коробка конической передачи; 4, 6 -подъемные винты, левый и правый; 5 - привод платформы

Траверсная тележка рис. 1.1 движется вдоль фронта сушильных камер по рельсам, уложенным в специальном углублении - траверсной траншее. Штабель закатывают на траверсную тележку по уложенному на ее платформе 7 рельсовому пути. Уровень рельсов этого пути точно соответствует уровню головки рельсов транспортных и камерных путей. Тележка со штабелем перемещается вдоль фронта камер и останавливается против камеры, подлежащей загрузке. После этого штабель перекатывают с тележки в камеру. Из камеры штабель выгружают в обратном порядке.

Тележка состоит из двух сварных рам, покрытых рифленой листовой сталью. Одна рама является грузовой платформой, другая - платформой машиниста. На платформе машиниста устанавливаются лебедка привода передвижения тележки и пульт управления. К грузовой платформе приварены два рельса 8 типа Р18 на расстоянии между ними 1000мм. Грузовая платформа имеет 8 катков, четыре из них ведущие. Эти катки сидят на одном валу 5. на ободах ведущих катков имеются шестерни, находящиеся в зацеплении с шестернями приводного вала.

Привод механизма передвижения и ведущий вал связаны цепной передачей. Привод механизма передвижения тележки 4 состоит из электродвигателя, электромагнитного тормоза и редуктора.

Лебедка 2 состоит из электродвигателя, редуктора 3, открытой зубчатой передачи и барабана. Трос, закрепленный одним концом на барабане лебедки, проходит под грузовой платформой и с противоположной стороны ее, огибая блоковую батарею 6, состоящую из одного горизонтального и двух вертикальных блоков, выводится на эту платформу. На конце троса вплетается крюк. Для управления тележкой имеются контроллеры и кнопочный пост.

Таблица 1.2 Техническая характеристика траверсной тележки ЭТ-6.5

Показатель	Значение
1. Грузоподъемность, т	15
2. Допускаемые размеры штабеля для перевозки на специальных тележках, мм: длина ширина высота	6500 1800 3000
3. Скорость передвижения тележки, м/мин	21,66
4. Скорость передвижения троса лебедки, м/мин	7,92
5. Максимальное тяговое усилие на тросе лебедки, кН	7,8
6. Общая установленная мощность, кВт в том числе: передвижение тележки лебедки	9 5 4
7. Количество рельсовых путей для тележки, шт	4
8. Габаритные размеры тележки, мм: длина ширина высота общая от головки рельса высота между головками нижнего и верхнего рельсов	3900 6490 1660 215
9. Масса тележки, кг	3000

Формирование или разборку штабеля пиломатериалов на под штабельной тележке будем производить с помощью одного погрузочного лифта Л-6,5-15. Схема лифта представлена на рис. 1.2

Рассмотрим принцип работы лифта. К лифту подвозят пакет с сырым материалом. Платформа поднимается и занимает верхнее положение. На нее закатывают трековую или цельносварную вагонетку. Рабочие (обычно 2 человека) сдвигают доски с пакета на вагонетку и формируют один за другим ряды штабеля. По мере выкладки штабеля платформа постепенно опускается, и фронт работы поддерживается на наиболее удобном уровне. После завершения укладки платформа поднимается и штабель скатывается с нее на рельсовый путь. Лифт можно применять не только для формирования, но и для разборки сушильного штабеля. В этом случае процесс работы протекает обратно описанному выше.

Лифт рассчитан на формирование сушильного штабеля длиной до6500 мм, шириной - до 1800 мм и высотой до 2600 мм. Для формирования штабеля высотой 3 м необходимо сделать помост высотой 500 мм со стороны укладки штабеля. Лифт расположен в приямке, в который опускается платформа по мере набора штабеля. Платформа поднимается и опускается с помощью четырех подъемных винтов 4,6, приводимых во вращение от привода 5 через систему коробок конических передач, находящихся на дне приямка. Опоры каждого подъемного винта монтируются на стойке 2 и коробке конической передачи 3. Стойки соединены между собой поперечными элементами и образует жесткую раму. Гайки на подъемных винтах жестко связаны с подъемной платформой. Крайние верхнее и нижнее положения платформы фиксируются конечными выключателями.

Показатель	Значение
1. Грузоподъемность	15
2. Габариты подъемной платформы, мм: длина ширина	6900 2200
3. Ход платформы, мм	2600
4. Наибольшая высота от уровня головки рельса пола до верха рельса ш платформе, мм	715
5. Расстояние между стойками подъемных винтов, мм: по длине по ширине	5000 2480
6. Скорость перемещения платформы, м/с	0,0104
7. Мощность электродвигателя А02-61.-6 йен. М 101. кВт	10
8. Габариты приямка, мм: длина ширина высота	7000 3000 3115
9. Масса, кг	2930

Таблица 1.3 Техническая характеристика лифта Л-6,5-15