3.2. Расчёт количества сушильных камер
Определяем продолжительность оборота камеры при сушке заданных пиломатериалов и условного материала. Для этого используем формулу (5.8) [2] с. 123:
τоб = τц + τзр ,
где τц - продолжительность цикла сушки пиломатериалов, сут;
τзр – продолжительность загрузки и разгрузки камер периодического действия, сут. Принимаем τзр= 0,1 сут.
τоб1 = τц1 + 0,1 = 1,21 + 0,1 = 1,31сут;
τоб2 = τц2 + 0,1 = 3,68 + 0,1 = 3,78 сут;
τоб3 = τц3 + 0,1 = 1,06 + 0,1 = 1,16 сут;
τоб4 = τц4 + 0,1 = 2,51 + 0,1 = 2,61 сут;
τобу = τцу + 0,1 = 2,65 + 0,1 = 2,75 сут.
По формуле (5.19) [2] с. 126 рассчитываем коэффициенты продолжительности оборота камеры:
Kτ= τоб,ф/ τоб.у, (3.7)
где τоб,ф – продолжительность оборота камеры при сушке заданных пиломатериалов, сут;
τоб.у. – продолжительность оборота камеры при сушке условных пиломатериалов, сут.
kτ1=1,31/2,75 =0,47; kτ2=3,78 /2,75 =1,37; kτ3=1,16 /2,75 =0,42; kτ4=2,61 /2,75 =0,95;
Расчет объемного коэффициента заполнения штабеля заданными пиломатериалами будет производить по формуле (5.11) [2] с. 123
β = βд· βш· βв· (100-Уv )/ 100, (3.8)
где βд, βш, βв – коэффициенты заполнения штабеля по длине, ширине и высоте.
Уv – объемная усушка древесины, %.
Т.к. в камере ССК-22А циркуляция сушильного агента поперечно-вертикальная, то штабеля укладывают без шпаций. Следовательно, по таблице 5.2 [2] с. 124 для обрезных пиломатериалов βш1=βш2=βш3=βш4=βшу=0,9.
Согласно таблице 4 [2] с. 214, коэффициент объёмной усушки древесины сосны составляет k\v1= kv2=0,44, осины – k v3= kv4=0,41, kvу=0,44.
Величину объёмной усушки рассчитываем по формуле (5.16) [ 2] с.125
УV = kV·(W' – Wk), %, (3.9)
где W' – влажность, для которой устанавливают номинальные размеры по толщине и ширине пиломатериалов, %; Wk – конечная влажность пиломатериалов, %. Принимая значение W'=20 %, получаем:
УV1 = УV2 = 0,44·(20 – 14) = 2,64%;
УV3 = УV4 = 0,41·(20 – 14) = 2,46 %;
УVУ =0,44·(20 – 12) = 3,52 %.
Рассчитываем объемный коэффициент заполнения штабеля заданными пиломатериалами и условным материалов:
β1=0,60·0,90·0,45·(100-2,64)/100=0,24;
β2=0,52·0,90·0,62·(100-2,64)/100=0,28;
β3=0,89·0,90·0,40·(100-2,46)/100=0,33;
β4=0,73·0,90·0,52·(100-2,46)/100=0,34;
βу=0,85·0,90·0,58·(100-3,52)/100=0,42.
Результаты расчёта объёмного коэффициента заполнения штабеля оформляем в виде таблицы 3.2.
Таблица 3.2 - Объёмные коэффициенты заполнения штабеля
|
Материал |
Коэффициент заполнения штабеля по |
Объёмная усушка,% |
Объёмный коэффициент заполнения штабеля | ||||||||
|
Порода древесины |
Размеры поперечного сечения, мм | ||||||||||
|
длине |
ширине |
высоте | |||||||||
|
Сосна |
22×200 |
0,60 |
0,90 |
0,45 |
2,64 |
0,24 | |||||
|
Сосна |
50×175 |
0,52 |
0,90 |
0,62 |
2,64 |
0,28 | |||||
|
Осина |
19×125 |
0,89 |
0,90 |
0,40 |
2,46 |
0,33 | |||||
|
Осина |
32×75 |
0,73 |
0,60 |
0,52 |
2,46 |
0,34 | |||||
|
Условный |
0,85 |
0,90 |
0,58 |
3,52 |
0,42 | ||||||
По формуле (5.20) [2] с. 126 рассчитываем коэффициенты вместимости камеры, а по формуле (5.18) [2] с. 126 переводные коэффициенты:
kE=β у /β ф; (3.10)
k
= kτ·kE
,
(3.11)
где βу, βф– объёмные коэффициенты заполнения штабеля условным и фактическим материалом.
Получаем для пиломатериалов из древесины сосны:
kE1=0,42/0,24=1,75;
kE2=0,42/0,28=1,50;
k1=0,47·1,75=0,82;
k2=1,37·1,50=2,05.
Получаем для пиломатериалов из древесины осины:
kE3=0,42/0,33=1,27;
kE4=0,42/0,34=1,23;
k3=0,42·1,27=0,53;
k4=0,95·1,23=1,17.
Производим перевод объёма заданных пиломатериалов в объём условного материала VУ, м3/год. Для этого используем формулу (5.21) [2] с. 126:
Vу=Vф·k, м3/год (3.12)
где Vу и Vф – объёмы условного и фактического материала, м3/год.
В результате расчёта получаем:
VУ1=8000·0,82=6560 м3/год;
VУ2 =6000·2,05=12300 м3/год;
VУ3 =7000·0,53=3710 м3/год;
VУ4 =4500·1,17=5265 м3/год.
Производительность цеха в условном материале составляет:
VУ =VУ1 +VУ2 +VУ3+VУ4=6560+12300+3710+5265=27835 м3/год.
Результаты выполненных расчётов обобщаем в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 - Пересчёт объёмов заданных пиломатериалов в объём условного материала
|
Порода древесины |
Объём заданных пиломатериалов, м3/год |
Коэффициенты |
Объём условного материала, м3/год | ||||
|
kτ |
kE |
k | |||||
|
Сосна |
8000 |
0,47 |
1,75 |
0,82 |
6560 | ||
|
Сосна |
6000 |
1,37 |
1,50 |
2,05 |
12300 | ||
|
Осина |
7000 |
0,42 |
1,27 |
0,53 |
3710 | ||
|
Осина |
4500 |
0,95 |
1,23 |
1,17 |
5265 | ||
|
Всего |
|
27835 | |||||
Производительность камеры при сушке условного материала Пу, м3/год, рассчитываем по формуле (5.6) [2] с. 123, а требуемое количество сушильных камер N шт., – по формуле (5.23) [2] с. 126:
Пу=Tг ·Eу/τоб.у; (3.12)
N=Vу/Пу, (3.13)
где Tг – период времени, за который определяется производительность, сут.
Eу – вместимость в условном материале, м3.
Вместимость штабеля в рассчитываем по формуле (5.10) [2] с. 123, а вместимость камеры по формуле (5.9) [2] с. 123.
Ешу =L·B·H·β; (3.14)
Eу= Ешу·u, (3.15)
где u – количество штабелей в камере.
Принимая Tг=335 сут, u=3, в результате расчёта получаем:
Ешу =9,6·1,2·3,3·0,42=15,96 м3; Еу=15,96·2=31,92 м3;
Пу=335·31,92/2,75=3888,44 м3/год;
N=27835/3888,44=7,16шт.
Принимаем к установке 8 сушильных камер ССК-22А.